6+ Phương pháp xử lý amoni trong nước thải

Amoni là một trong những chất ô nhiễm phổ biến trong nước thải, đặc biệt từ các nguồn như nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp. Khi không được xử lý đúng cách, amoni có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Vì vậy, việc xử lý amoni trong nước thải là một yêu cầu cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh các quy định về bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt.

Trong bài viết này, GH Group, với vai trò là chuyên gia trong lĩnh vực cung cấp hóa chất và giải pháp xử lý nước thải, sẽ giúp bạn hiểu rõ nguồn gốc, tác hại, quy định và các phương pháp xử lý amoni hiệu quả nhất.

1. Nguồn gốc amoni trong nước thải

Nguồn gốc của Amoni trong nước thải

• Nước thải sinh hoạt: Đây là nguồn phát thải amoni phổ biến nhất, đến từ nước thải sinh hoạt hàng ngày như nước rửa, nước vệ sinh và chất thải con người. Trong các khu dân cư đông đúc, lượng amoni trong nước thải sinh hoạt thường rất cao, gây áp lực lớn lên hệ thống xử lý nước thải.
• Nước thải công nghiệp: Các ngành công nghiệp như chăn nuôi, sản xuất phân bón, thực phẩm, và dệt nhuộm thường phát thải nước thải chứa hàm lượng amoni cao. Ví dụ, trong ngành chăn nuôi, chất thải động vật chứa nhiều hợp chất nitơ, khi phân hủy sẽ tạo ra amoni. Tương tự, ngành sản xuất phân bón hoặc thực phẩm cũng sử dụng nhiều hợp chất chứa nitơ, dẫn đến phát thải amoni vào môi trường.
• Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa nitơ: Amoni cũng được tạo ra từ quá trình phân hủy tự nhiên của các hợp chất hữu cơ chứa nitơ trong môi trường. Các chất này có thể đến từ thực vật, động vật chết, hoặc các chất thải hữu cơ khác. Khi các hợp chất này bị vi sinh vật phân hủy, chúng sẽ chuyển hóa thành amoni, làm tăng nồng độ amoni trong nước thải.

2. Tác hại của Amoni

Tác hại của Amoni trong nước thải

• Gây ô nhiễm nguồn nước: Amoni làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, gây mất cân bằng sinh thái và ảnh hưởng nghiêm trọng đến các sinh vật thủy sinh. Khi nồng độ amoni cao, hiện tượng "chết cá" và suy giảm đa dạng sinh học thường xảy ra, đặc biệt ở các sông, hồ hoặc ao nuôi trồng thủy sản.
• Độc hại đối với con người: Amoni trong nước thải có thể chuyển hóa thành nitrit (NO₂⁻) và nitrat (NO₃⁻), những hợp chất này rất độc hại nếu con người tiếp xúc hoặc sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm. Nitrit có khả năng gây methemoglobin (hội chứng máu xanh) ở trẻ nhỏ và tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như ung thư.
• Gây mùi hôi khó chịu: Amoni trong nước thải thường tạo ra mùi hôi đặc trưng, làm ảnh hưởng đến chất lượng không khí và gây khó chịu cho cộng đồng dân cư xung quanh khu vực xả thải. Điều này đặc biệt nghiêm trọng ở các khu vực đông dân cư hoặc gần các cơ sở sản xuất công nghiệp.

3. Quy định về nồng độ amoni trong nước thải

Quy định nồng độ amoni trong nước thải

Các quy định về nồng độ amoni trong nước thải tại Việt Nam được quy định trong QCVN 14:2008/BTNMT (nước thải sinh hoạt) và QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp). Cụ thể, nồng độ amoni trong nước thải sinh hoạt không được vượt quá 5 mg/L (cho nguồn tiếp nhận nước sinh hoạt) và 10 mg/L (cho nguồn không dùng cho cấp nước sinh hoạt). 

Đối với nước thải công nghiệp, nồng độ amoni dao động từ 5 mg/L đến 10 mg/L tùy theo ngành và mục đích xả thải. Tuân thủ các quy định này giúp bảo vệ môi trường, nguồn nước, và sức khỏe cộng đồng, đồng thời tránh các hình phạt pháp lý cho doanh nghiệp.

Xem thêm: Những cách xử lý florua trong nước thải hiệu quả nhất

4. Các phương pháp xử lý amoni trong nước thải

Các phương pháp xử lý Amoni trong nước thải

4.1. Phương pháp sinh học

Quá trình nitrat hóa - khử nitrat

Quá trình Nitrat hóa- khử nitrat trong xử lý amoni trong nước thải

• Quá trình này bao gồm hai giai đoạn:
  • Nitrat hóa: Vi khuẩn nitrat hóa (Nitrosomonas và Nitrobacter) chuyển hóa amoni (NH₄⁺) thành nitrit (NO₂⁻) và sau đó thành nitrat (NO₃⁻).
  • Khử nitrat: Vi khuẩn khử nitrat (Denitrifying bacteria) tiếp tục chuyển hóa nitrat (NO₃⁻) thành khí nitơ (N₂), thoát ra khỏi nước.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • Oxy: Quá trình nitrat hóa yêu cầu môi trường hiếu khí (có oxy hòa tan từ 2-4 mg/L).
  • pH: pH tối ưu từ 7,0-8,5.
  • Nhiệt độ: Hiệu quả cao nhất trong khoảng 20-35°C.
• Ưu điểm:
  • Hiệu quả cao trong việc loại bỏ amoni và nitrat.
  • Thân thiện với môi trường, không tạo ra hóa chất độc hại.
• Nhược điểm:
  • Đòi hỏi hệ thống xử lý phức tạp và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố môi trường.
  • Thời gian xử lý dài, chi phí vận hành cao.

4.2. Phương pháp vật lý - hóa học

Phương pháp air stripping (tách khí)

Amoni (NH₄⁺) được chuyển hóa thành amoniac (NH₃) bằng cách nâng pH nước (pH > 10). Sau đó, amoniac được loại bỏ khỏi nước bằng cách sục khí mạnh.

• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • pH: pH cao (10-11) giúp chuyển NH₄⁺ thành NH₃.
  • Nhiệt độ: Nhiệt độ cao làm tăng hiệu quả tách khí.
• Ưu điểm: Hiệu quả cao với nước thải có nồng độ amoni lớn. Quy trình đơn giản, dễ vận hành.
• Nhược điểm: Tiêu thụ năng lượng lớn để sục khí. Cần xử lý khí NH₃ thoát ra để tránh ô nhiễm không khí. 

Hấp phụ bằng than hoạt tính

Amoni được hấp phụ lên bề mặt xốp của than hoạt tính Ấn Độ nhờ diện tích bề mặt lớn và tính chất hóa học của than.

• Ưu điểm: Hiệu quả cao với nước thải có nồng độ amoni thấp. Dễ dàng triển khai trong các hệ thống nhỏ.
• Nhược điểm: Chi phí than hoạt tính cao. Cần tái sinh than định kỳ bằng cách nung ở nhiệt độ cao hoặc sử dụng hóa chất, làm tăng chi phí vận hành.

Trao đổi ion

Sử dụng hạt Zeolit để xử lý amoni trong nước thải

Sử dụng các vật liệu như zeolit hoặc nhựa trao đổi ion để thay thế ion NH₄⁺ trong nước bằng các ion khác (như Na⁺ hoặc H⁺).

• Ưu điểm: Hiệu quả cao, đặc biệt với nước thải có nồng độ amoni thấp. Có thể tái sinh vật liệu trao đổi ion bằng dung dịch muối.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao. Hiệu quả giảm nếu nước thải chứa nhiều tạp chất khác.

Keo tụ hóa học

Sử dụng Magie amoni photphat làm chất keo tụ kết tủa amoni 

Sử dụng các chất keo tụ như MAP (magie amoni photphat) để kết tủa amoni dưới dạng hợp chất không tan, sau đó loại bỏ qua quá trình lắng và lọc.

• Ưu điểm: Hiệu quả cao với nước thải có nồng độ amoni cao. Quy trình đơn giản, dễ kiểm soát.
• Nhược điểm: Tạo ra lượng bùn cặn lớn cần xử lý tiếp. Chi phí hóa chất cao.

4.3. Sử dụng màng lọc thẩm thấu ngược (RO)

Sử dụng màng RO để loại bỏ amoni và các tạp chất khác khỏi nước thải. Nước được đẩy qua màng dưới áp lực cao, giữ lại các ion amoni và chất ô nhiễm.

Ưu điểm:

• Loại bỏ gần như hoàn toàn amoni và các chất ô nhiễm khác.
• Nước sau xử lý đạt độ tinh khiết cao.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư và vận hành cao.
• Màng lọc dễ bị tắc nghẽn, cần bảo trì thường xuyên.

Công nghệ màng lọc thẩm thấu ngược

4.4. Phương pháp anammox

Đây là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó vi khuẩn anammox chuyển hóa trực tiếp amoni (NH₄⁺) và nitrit (NO₂⁻) thành khí nitơ (N₂).

Ưu điểm:

• Tiết kiệm năng lượng, không cần cung cấp oxy.
• Giảm chi phí vận hành so với các phương pháp sinh học truyền thống.

Nhược điểm: Quá trình phát triển vi khuẩn anammox chậm, cần thời gian dài để khởi động hệ thống. Yêu cầu kiểm soát chặt chẽ các điều kiện môi trường.

4.5. Phương pháp clo hóa

Sử dụng clonrien 70 trong xử lý Amoni trong nước thải

Sử dụng clorine 70 hoặc các hợp chất chứa clo để oxy hóa amoni thành nitơ phân tử hoặc các hợp chất khác.

Ưu điểm:

• Quy trình đơn giản, dễ triển khai.
• Hiệu quả cao với nồng độ amoni thấp.

Nhược điểm:

• Tiêu thụ hóa chất lớn.
• Có thể tạo ra các sản phẩm phụ độc hại như chloramine.

4.6. Nâng cao pH nước

Bằng cách tăng pH nước (thường trên 10), amoni (NH₄⁺) được chuyển hóa thành amoniac (NH₃), sau đó dễ dàng loại bỏ bằng các phương pháp khác như sục khí.

Ưu điểm:

• Quy trình đơn giản, dễ thực hiện.
• Hiệu quả cao khi kết hợp với các phương pháp khác.

Nhược điểm:

• Cần kiểm soát chặt chẽ pH để tránh ảnh hưởng đến các quá trình xử lý khác.
• Tăng chi phí hóa chất.

Việc xử lý amoni trong nước thải không chỉ là trách nhiệm của các doanh nghiệp trong việc tuân thủ quy định pháp luật mà còn là một hành động thiết thực để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Với nhiều phương pháp xử lý từ sinh học, vật lý - hóa học đến công nghệ tiên tiến như màng lọc RO hay anammox, doanh nghiệp cần lựa chọn giải pháp phù hợp nhất với đặc điểm nước thải và quy mô sản xuất của mình.

Hóa chất Gia Hoàng tự hào là đối tác đáng tin cậy trong lĩnh vực cung cấp hóa chất và giải pháp xử lý nước thải. Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật và giúp doanh nghiệp đạt được hiệu quả xử lý tối ưu. Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, GH group luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn trong hành trình bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ giải pháp xử lý nước thải toàn diện!

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ XUẤT NHẬP KHẨU GIA HOÀNG

• Địa chỉ: 33/111 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• VPGD: 33/B4 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• Email: hoangkimthangmt@gmail.com
• Website: https://ghgroup.com.vn
•  Hotline: 0916047878