Hợp chất nitơ có trong nước thải chưa qua xử lý chủ yếu nằm ở dạng hợp chất hữu cơ chứa nitơ dạng tan và không tan (protein, axit amin, amin, urin...). Quá trình thủy phân hợp chất hữu cơ chưa nitơ do vi sinh vật tiến hành diễn ra rất nhanh và tạo ra sản phẩm chính là Amoni.

Bình bên phải chứa nước thải chứa amoni đổ màu vàng

Amoni là gì?
Amoni bản thân nó không độc. Tuy nhiên, khi tồn tại trong nước, nguyên tố này dễ dàng kết hợp với các nguyên tố khác để chuyển thành nitrit, một chất cực độc khi đi vào cơ thể người. Mục đích của việc loại bỏ amoni trong nước thực chất là để ngăn ngừa khả năng chất này chuyển hóa thành nitrit gây hại cho cơ thể.
Dấu hiệu nhận biết nước nhiễm amoni
- Amoni trong nước vượt quá 20mg/l sẽ khiến cho nước có mùi khai giống như mùi nước tiểu. Dưới mức này, ta khó có thể nhận biết được nước nhiễm amoni vì màu sắc và mùi vị của nước nhiễm amoni gần như không đổi.
Vd: sử dụng nước nhiễm amoni để luộc thịt, quan sát sẽ thấy thịt luộc bằng nguồn nước này vẫn còn màu đỏ, trông như thịt luộc chưa chín.

Trong điều kiện bình thường hệ thống thu gom nước thải hay hầm tự hoại thì nitrit và nitrat khó hình thành do mật độ vi sinh tự dưỡng thấp và điều kiện môi trường không thích hợp.

Protein và hợp chất hữu cơ là nguyên tố chất của thành phần nitơ trong nước thải. Protein có nhiều trong dòng nước thải thủy sản, giết mổ, là nguồn đạm cần thiết cho người và động vật. Trong nguồn nước thải chúng sẽ tiếp tục phân hủy thành axit amin và thủy phân thành amoni

Phương pháp cơ bản để tách amoni ra khỏi nguồn nước thải

- Phương pháp bay hơi amoni (phương pháp striping): bay hơi amoni xảy ra khi nó tồn tại ở dạng trung hòa 6-8, tức là trong môi trường pH = 10-12 thì khả năng bay hơi càng tốt hơn. Trong trường hợp nồng độ amoni cao có thể sử dụng phương pháp bay hơi amoni và thu hồi dưới dạng muốn amoni. (amoni clorua, amoni sunfat).

- Phương pháp kết tủa amoni cùng phosphat: một trong những khả năng tách amoni kết hợp phosphat là tạo ra hợp chất kết tủa struvite (MgNH4PO4) có độ tan thấp, phương pháp này thường được áp dụng với dòng thải có chứa đồng thời amoni và phosphat với nồng độ vừa đủ (sau bể phân hủy, hầm tự hoại, hay biogas...)

- Phương pháp trao đổi ion: trong môi trường pH <7, thành phần tồn tại chủ yêu là amoni tích điện dương có khả năng tham gia vào quá trình trao đổi ion. Hạt nhựa Cation thường được sử dụng trong phương pháp pháp này.

- Xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học: Tại quá trình hiếu khí các chất hữu cơ được các chủng Nitrosomonas và Nitrobacter sử dụng để tổng hợp tế bào, từ đó Amoni được chuyển hóa về dạng NO2- (nitrit) và NO3- (Nitrat). Trong môi trường thiếu khí chủng vi sinh Denitrificans tồn tại ở dạng kỹ khí tùy tiện sẽ tách oxy của Nitrit và Nitrat để oxy hóa chất hữu cơ, Nitơ phân tử tạo thành sẽ thoát ra khỏi nước.

Bên trên chỉ là 4 trong các phương pháp xử lý Anomi, nếu bạn cần tìm hiểu rõ hờn về các phương pháp này có thể comment vào bên dưới hoặc nhấn vào theo dõi website để chờ bài viết nói về các phương pháp xử lý hợp chất nitơ ở bài giảng kiến thức nâng cao.