Item: Quá trình Nitrat hóa
Rating: 6
Author: Tài liệu môi trường

Nitrat hóa lý gì?

Nitrat hóa là một quá trình tự dưỡng 2 giai đoạn (sự nitrat hóa sử dụng CO2 thay cho nguồn C hữu cơ như nguồn cung cấp C cho việc tổng hợp tế bào) để chuyển hóa NH4+ thành Nitrat. Trong suốt quá trình phản ứng tạo năng lượng này, một vài ion NH4+ được tổng hợp trong các mô tế bào gây ra toàn bộ quá trình oxy hóa và phản ứng tổng hợp.

Quá trình Nitrat hóa

Đối với quá trình xử lý nước thải bằng sinh học hiếu khí phương trình phản ứng của quá trình nitrat hóa như sau:

55NH4 + 76O2 + 5CO2 =nitrosomonas=> C5H7NO2 + 54NO2 + 52H2O + 109 H+

400NO2 + 10 O2 + NH3 + 2H2O + 5CO2 =nitrobacter=> C5H7NO2+ 400NO3

Hoặc:

1 NH4+ + 1.89O2 + 0.08CO2 → 0.98NO3- + 0.016C5H7O2N + 0.95H2O + 1.98H+

Các sinh vật tự dưỡng tham gia vào quá trình nitrat hóa (sử dụng CO2 như nguồn C để hình thành các mô tế bào) có tốc độ tăng trưởng thấp hơn so với các vi sinh vật dị dưỡng (sử dụng C hữu cơ để hình thành tế bào). Vì vậy, tốc độ nitrat hóa được kiểm soát bởi quá trình oxy hóa bởi CBOD của các sinh vật dị dưỡng.

Các yếu tố ảnh hường:

1. Ảnh hưởng của pH và độ kiềm: Khoảng pH thuận lợi nhất cho sự Nitrat hóa là từ 6,5– 8. Do sự nitrat hóa tiêu thụ khoảng 7,1 mg kiềm (CaCO3) cho mỗi mg NH4+ bị oxy hóa, vì vậy khi độ kiềm trong nước thải có nguy cơ xuống thấp thì sự nitrat hóa sẽ làm pH cũng giảm xuống. Ví dụ, để nitrat hóa khoảng 40 mg/l NH4+ cần phải có khoảng 284 mg/l kiềm để duy trì hàm lượng pH.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng quan trọng trong sự nitrat hóa, nên nó phải được cân nhắc kỹ khi đưa vào thiết kế. Nhìn chung, nhiệt độ thấp sẽ đòi hỏi có thời gian lưu trong hệ thống dài hơn đối với tác nhân tăng trưởng lơ lửng và tốc độ nạp nước thấp hơn trong tác nhân tăng trưởng bám dính, do tốc độ tăng trưởng chậm hơn của các vi khuẩn nitrat hóa.

3. Ảnh hưởng của chất ức chế: Các vi khuẩn nitrat hóa thường nhạy cảm hơn các vi khuẩn dị dưỡng và dễ bị ảnh hưởng bởi các thay đổi khác nhau của các chất ức chế hữu cơ và vô cơ.

Các chất ức chế quá trình Nitrat hóa

4. Ảnh hưởng bởi oxy (DO): Oxy là yếu tố không thể thiếu cho quá trình nitrat hoa. Hàm lượng oxy thích hợp cho quá trình nitrat hóa là từ 2-4 mgO2/l.

5. Chủng vi sinh Nitrat hóa và Enzym: Để quá trình diễn ra không thể không có mặt các chủng vi sinh nitrat hóa như chủng Nitrosomonas và chủng Nitrobacter. Nó có mặt trong nước thải và có thể bổ sung thêm bằng cách cung cấp dưới dạng men vi sinh.