Nghiên cứu hiệu quả xử lý nitơ ammonia trong nước thải thuộc da bằng quá trình nitrit hóa bán phần kết hợp anammox

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

CAO TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ AMMONIA
TRONG NƯỚC THẢI THUỘC DA BẰNG Q
TRÌNH NITRIT HĨA BÁN PHẦN KẾT HỢP
ANAMMOX
Chun ngành: Kỹ thuật Môi trường
Mã số: 60 52 03 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

CAO TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ AMMONIA
TRONG NƯỚC THẢI THUỘC DA BẰNG Q
TRÌNH NITRIT HĨA BÁN PHẦN KẾT HỢP
ANAMMOX
Chun ngành: Kỹ thuật Môi trường
Mã số: 60 52 03 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
-------------- oOo ------------Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Tấn Phong

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Công Nhất Phương

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Huỳnh Ngọc Phương Mai
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM
ngày 18 tháng 01 năm 2016.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS Nguyễn Phước Dân

(Chủ tịch)

2. TS. Nguyễn Như Sang

(Ủy viên)

3. TS. Lê Công Nhất Phương

(Phản biện 1)

4. TS. Huỳnh Ngọc Phương Mai

(Phản biện 2)

5. TS. Trần Tiến Khôi

(Thư ký)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Bộ môn quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn

Trưởng khoa


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: CAO TIẾN DŨNG

MSHV: 13250579

Ngày, tháng, năm sinh: 17/10/1983

Nơi sinh: Nghệ An

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

Mã số: 60 52 03 02

I. TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ AMMONIA TRONG NƯỚC THẢI
THUỘC DA BẰNG QUÁ TRÌNH NITRIT HÓA BÁN PHẦN KẾT HỢP
ANAMMOX
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Nghiên cứu q trình thích nghi bùn AOB với nước thải thuộc da trên mơ

-

hình gắn giá thể cố định qua phân tích các thơng số nước thải dịng vào và dòng ra.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ oxy hòa tan (DO) và pH đến q trình

-

nitrite hóa bán phần xử lý ammonium trên nước thải thuộc da.
Nghiên cứu khả năng xử lý nitơ của quá trình Anammox trên đối tượng là

-

nước thải nhân tạo và nước thải thuộc da sau khi đã qua q trình nitrat hóa bán
phần..
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/01/2015
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/11/2015
V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. NGUYỄN TẤN PHONG
Tp. HCM, ngày….. tháng…… năm…...
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc sĩ là một cột mốc quan trọng để đánh giá
quá trình học tập và nghiên cứu của tôi trong suốt hơn 2 năm qua tại Khoa Môi trường
và Tài nguyên – Đại học Bách Khoa Tp.HCM. Để luận văn có thể được hoàn chỉnh,
ngoài sự cố gắng, nổ lực nghiên cứu khoa học một cách nghiêm túc nhất của bản thân
thì cịn có sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của nhiều thầy cô và bạn bè. Tôi xin gửi
đến lời cảm ơn chân thành nhất đến với :
Thầy PGS.TS Nguyễn Tấn Phong là giảng viên hướng dẫn cho luận văn tốt
nghiệp của tôi. Trong suốt thời gian hơn một năm để thực hiện luận văn, nếu khơng có
sự hướng dẫn, giúp đỡ về mặt kiến thức, kỹ năng, cũng như kinh phí của Thầy thì luận
văn khó có thể thể hoàn thành. Lời biết ơn sâu sắc nhất của tôi xin gửi đến Thầy.
Hai em sinh viên là Đào Nhựt Linh và Nguyễn Hồng Phương – Khóa 2011 của
Khoa Môi trường và Tài nguyên đã đồng hành cùng tôi trong thời gian thực hiện các
nghiên cứu tại phịng thí nghiệm. Với sự cần cù, chăm chỉ và ham học hỏi của hai bạn
sinh viên trong quá trình làm việc mà nghiên cứu đã hoàn thành đúng thời hạn với
những mục tiêu đề ra.
Các anh chị, thầy cô làm việc tại Phịng Thí nghiệm Cơng nghệ Mơi trường
Nâng cao đã giúp đỡ và hỗ trợ nhiệt tình trong mọi hoạt động của nghiên cứu.
Và cuối cùng tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến với gia đình đã luôn bên
cạnh tôi trong suốt chặng đường học tập đã qua.
Trân trọng.
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12/2015
CAO TIẾN DŨNG

i


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Ngành cơng nghiệp thuộc da, việc sử dụng muối trong quá trình sản xuất đã thải
ra một lượng lớn nước thải có độ mặn cao mà cần phải xử lý. Để loại bỏ lượng
ammonium đó, cơng nghệ truyền thống thường được sử dụng là kết hợp quá trình
nitrate hóa và khử nitrate. Tuy nhiên, cơng nghệ này mắc phải một số nhược điểm như:
chi phí vận hành cao vì nhu cầu năng lượng cho quá trình cấp khí và nguồn chất dinh
dưỡng bổ sung. Chính vì vậy trong những năm gần đây cơng nghệ nitrite hóa bán phần
kết hợp anammox với những ưu điểm về mặt kỹ thuật và kinh tế đang được nghiên
cứu và áp dụng rộng rãi để xử lý triệt đề ammonium trong nước thải.
Q trình nitrite hóa bán phần và anammox có quan hệ chặt chẽ với nhau. Dịng
ra của q trình nitrite hóa bán phần với tỷ lệ NO2-/NH4+ ≈ 1- 1,3 sẽ đảm bảo hiệu quả
cho hoạt động chuyển hóa ammoniumcủa nhóm vi khuẩn trong q trình anammox.
Trong giai đoạn khởi động q trình PN, nhóm vi khuẩn AOB được thích nghi với mơi
trường nước thải thuộc da và sau đó tăng dần tải lên 1,6 kgN-NH4+/m3/ngày. Đối với
mơ hình anammox: thí nghiệm với nước thải nhân tạo với nồng độ bùn ban đầu là 5g
MLSS/L, bể phản ứng anammox cần 61 ngày để tích lũy sinh khối và đạt được TNRR
là 0,68 kg N/m3/ngày. TNRR cao nhất đạt được sau 150 ngày vận hành với nước thải
nhân tạo là 1,36 kg N/m3/ngày. Trung bình hiệu quả loại bỏ NO2-N, NH4-N và TN lần
lượt là 80-88%, 91- 97% và 73- 80%. Nồng độ NO3-N sinh ra trong q trình thí
nghiệm là từ 10- 12% so với TN đầu vào và giá trị này gần với giá trị lý thuyết phản
ứng Anammox.
Giai đoạn xử lý nước thải thuộc da sau quá trình nitrít hóa bán phần bằng
anammox: Tốc độ loại bỏ tổng nitơ cho nước thải thuộc da của quá trình anammox là
1,30 ± 0.01 kg N/m3/ngày, tương ứng với hiệu suất là 75- 78% ở tải trọng 1,6 kg
N/m3/ngày. Để NH4-N và tổng nitơ đầu ra đạt QCVN 40 : 2011/BTNMT, q trình
nitrit hóa bán phần phải được kiểm sốt tốt hơn nhằm dành được tỷ lệ NH4-N/NO2-N
thích hợp (NH4-N : NO2-N = 1 : 1,32) và hạn chế NO3 sinh ra trước khi vào bể

anammox.

ii


ABSTRACT
Tanning industry, the use of salt in the production process has emitted large
amounts of wastewater with high salinity that needs to handle. To eliminate that
amount of ammonium, traditional technologies are often used as combined
nitrification and nitrate reduction. However, this technology suffer some disadvantages
such as high operating costs due to energy demand for process gas and nutrient sources
added. That is why in recent years the technology of partial nitrite combined with the
advantages anammox technically and economically are being studied and widely
applied to process ammonium in wastewater thoroughly recommended.
The process of partial nitritation and anammox have close ties with each other.
Field out of the process of partial nitrite to rate NO2-/NH4+ ≈ 1-1.3 will ensure efficient
metabolic activity group ammoniumcua anammox bacteria in the process. During the
boot process stage PN group AOB bacteria are adapted to the environment tanning
wastewater and then ascending upload 1.6 KgN/ m3/day. For model anammox:
experiments with artificial sewage sludge with an initial concentration MLSS 5g / L,
anammox reactors need 61 days to accumulate biomass, and achieving TNRR is 0.68
KgN/m3/day. Highest TNRR reached after 150 days of operation with artificial
wastewater was 1.36 KgN/ m3/day. Average effectively remove NO2-N, NH4-N and
TN respectively 80-88%, 91- 97% and 73- 80%. NO3-N concentrations generated
during the experiment is between 10- 12% compared to the TN input and this value is
close to the theoretical value anammox reaction.
Phase tannery wastewater treatment after partial nitrification process by
anammox: total nitrogen removal rate for wastewater tanning process was 1.30 ±
anammox 0:01 kg N / m3 / day, corresponding to the 75- 78% interest in 1.6 kg load
KgN/m3/day. To NH4-N and total nitrogen output reached QCVN 40: 2011 / BTNMT,

partial nitrification process to be controlled better to spend NH4-N/NO2-N ratio
appropriate (NH4-N: NO2- N = 1: 1.32) and limited NO3 to an anammox.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên Cao Tiến Dũng, là học viên Cao học Chun ngành Kỹ thuật Mơi trường khóa 2013. Tôi xin cam đoan:
- Luận văn cao học với đề tài ―Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ ammonia trong
nước thải thuộc da bằng q trình nitrit hóa bán phần kết hợp anammox‖ là do chính
tơi thực hiện tại Phịng Thí nghiệm Cơng nghệ Mơi trường của Khoa Mơi trường và
Tài nguyên, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh.
- Các kết quả và số liệu trong luận văn là do tôi thực hiện và chưa được công bố
ở các nghiên cứu của các tác giả khác dưới bất kỳ hình thức nào.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Nhà trường về kết quả nghiên cứu trong
luận văn tốt nghiệp này.
Học viên
CAO TIẾN DŨNG

iv


MỤC LỤC
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của luận văn ........................................................................................... 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.4 Nội dung luận văn .................................................................................................. 2
1.5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................................. 2

1.6.1. Tính mới ............................................................................................................ 2
1.6.2. Tính khoa học .................................................................................................... 3
1.6.3. Tính thực tiễn .................................................................................................... 3
Chƣơng 2. TỔNG QUAN .............................................................................................. 4
2.1 Tổng quan về nước thải thuộc da ........................................................................... 4
2.1.1 Nguồn phát sinh................................................................................................. 4
2.1.2 Đặc trưng nước thải thuộc da ............................................................................ 6
2.1.3 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường ............................................... 8
2.2 Tổng quan các quá trình sinh học để xử lý nitơ trong nước thải ........................... 8
2.2.1 Quá trình nitrat hóa và khử nitrat ....................................................................... 8
2.2.2 Q trình nitrit hóa bán phần ............................................................................ 12
2.2.3 Quá trình Anammox ......................................................................................... 17
2.2.4 Một số quá trình sinh học khác ứng dụng xử lý nitơ trong nước thải .............. 35
Chƣơng 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 40
3.1 Mơ hình thí nghiệm.............................................................................................. 40
3.1.1 Mơ hình nitrit hóa bán phần ............................................................................. 40
3.1.2 Mơ hình anammox............................................................................................ 41
3.1.3 Giá thể .............................................................................................................. 42
3.2 Quá trình vận hành thí nghiệm ............................................................................ 43
3.2.1 Vận hành mơ hình nitrít hóa bán phần ............................................................. 43
3.2.2 Vận hành mơ hình anammox............................................................................ 46
3.3 Phương pháp phân tích ........................................................................................ 47
3.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ............................................................... 48
3.4.1. Phương pháp tính tốn..................................................................................... 48
3.4.1.1. Xác định tải trọng ......................................................................................... 48
3.4.1.2. Xác định FA và FNA.................................................................................... 48
3.4.1.3. Xác định SS và VSS ..................................................................................... 49
Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..................................................................... 50
4.1 Q trình nitrit hố bán phần ............................................................................... 50
4.1.1 Thích nghi AOB với nước thải thuộc da .......................................................... 50

4.1.2. Giai đoạn tăng tải trọng cho q trình nitrit hố bán phần.............................. 52
4.1.3 Kiểm sốt và ức chế nhóm vi khuẩn Nitrite - Oxidizing Bacteria (NOB) ....... 53
4.2 Quá trình anammox ............................................................................................. 56
4.2.1 Thích nghi vi khuẩn anammox với nước thải nhân tạo .................................... 56
4.2.2 Tốc độ loại bỏ tổng nitơ trong giai đoạn thích nghi ......................................... 56
v


4.2.3 Thí nghiệm anammox với nước thải thuộc da.................................................. 58
4.2.5 Quan sát sinh khối anammox ........................................................................... 62
Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 64
5.1 Kết luận ................................................................................................................ 64
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 65

vi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Aerobic

Q trình hiếu khí/điều kiện hiếu khí/bể xử lý hiếu khí

Anaerobic

Q trình kị khí/điều kiện kị khí/bể xử lý kị khí

Anammox

Oxi hóa ammonium trong điều kiện kị khí (Anaerobic Ammonium

Oxidation)

AOB

Ammonium Oxidizing Bacteria (Vi khuẩn oxy hóa ammonium thành
nitrite)

Anoxic

Q trình thiếu khí/điều kiện thiếu khí/bể xử lý thiếu khí

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

CANON

Q trình khử nitơ thơng qua nitrite bằng q trình tự dưỡng hồn tồn
(Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite)

Chemostat

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật liên tục

CENTEMA Trung tâm công nghệ môi trường Tp.HCM
COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Oxy hịa tan

FA

Free Ammonia

FNA

Free Nitrous Acids

HRT

Thời gian lưu nước thủy lực

MBR

Bể phản ứng sinh học màng (membrane bioreactor)

N-NH4+

Nitơ ammonium

N-NO2-

Nitơ nitrite

N-NO3-

Nitơ nitrate

NOB

Nitrite Oxidizing Bacteria (Vi khuẩn oxy hóa ammoni thành nitrate)

PN

Q trình nitrite hóa bán phần (Partial Nitritation)
vii


OLAND

Q trình tự dưỡng nitrate hóa – khử nitrate hạn chế cung cấp oxy
(Oxygen Limited Autotrophic Nitrification-Denitrification)
Bể phản ứng theo mẻ tuần tự

SBR

Bể phản ứng đơn lẻ xử lý ammoniumnồng độ cao thông qua nitrite

SHARON

(Single reactor system for High Ammonium Removal Over Nitrite)

SRT

Thời gian lưu bùn

SS

Chất rắn lơ lửng

SVI

Chỉ số thể tích bùn

TKN

Tổng nitơ Kjedahl

TN

Tổng nitơ

Tp.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

UASB

Bể phản ứng có lớp bùn lơ lửng dịng chảy ngược

EPA

Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

VFAs

Acid béo bay hơi

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Chu trình chuyển hóa Nitơ ............................................................................. 11
Hình 2.2 Cơng nghệ xử lý nitơ sử dụng nguồn cacbon bên ngồi .................................. 12
Hình 2.3 Cơng nghệ xử lý nitơ sử dụng nguồn cácbon từ dịng tuần hồn .................... 12
Hình 2.4 Sơ đồ tổng quát của quá trình nitrit hóa bán phần ............................................. 12
Hình 2.5 Cơ chế hóa sinh của quá trình và sơ đồ phân khoang tế bào Anammox ........ 21
Hình 2.6 Sơ đồ cây phát sinh lồi của các vi khuẩn Anammox ....................................... 23
Hình 3.1 Sơ đồ lắp đặt bể phản ứng nitrit hóa bán phần ................................................... 40
Hình 3.2 Sơ đồ lắp đặt bể phản ứng anammox .................................................................. 42
Hình 4.1 Q trình chuyển hóa ammonium trong giai đoạn thích nghi .......................... 51
Hình 4.2 Hình thái bùn AOB trong giai đoạn thích nghi .................................................. 51
Hình 4.3 Sự chuyển hóa N-NH4+ trong giai đoạn tăng tải trọng ...................................... 53
Hình 4.4 Sự thay đổi nhiệt độ và tỷ lệ NO3/(NO2+NO3) trong bể nitrite hóa bán phần54
Hình 4.5 Tốc độ loại bỏ nitơ của quá trình anammox trong giai đoạn thích nghi ........ 57
Hình 4.6 Nồng độ các hợp chất nitơ ở đầu vào và đầu ra của bể anammox trong quá
trình xử lý nước thải thuộc da ............................................................................................... 59
Hình 4.7 Tốc độ loại bỏ nitơ của quá trình anammox khi xử lý nước thải thuộc da .... 60
Hình 4.8 Bùn anammox trên giá thể sau 20 ngày vận hành (a) và sau 150 ngày vận
hành (b) với nước thải nhân tạo ............................................................................................ 62
Hình 4.9 Bùn anammox trên giá thể (a) và dưới đáy bể phản ứng (b) sau 150 ngày vận
hành với nước thải thuộc da .................................................................................................. 63

ix


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Sơ đồ công nghệ và các dòng nước thải trong sản xuất thuộc da ...................... 5
Bảng 2.2 Định mức hóa chất và tiêu thụ nước trong công nghệ thuộc da (kg/100kg da
muối) .......................................................................................................................................... 6
Bảng 2.3 Đặc tính nước thải thuộc da ................................................................................... 7
Bảng 2.4 So sánh các quá trình xử lý Ammonia ............................................................... 11
Bảng 2.5 Đặc điểm đặc trưng của phản ứng AOB và Anammox .................................... 26
Bảng 3.1 Thông số thiết kế bể phản ứng PN ...................................................................... 36
Bảng 3.2 Thông số thiết kế của bể anammox ..................................................................... 41
Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật của giá thể ........................................................................ 42
Bảng 3.4 Thành phần nước thải thuộc da sau xử lý hóa lý ............................................... 43
Bảng 3.5 Điều kiện vận hành thí nghiệm mơ hình PN với nước thải thuộc da .............. 45
Bảng 3.6 Thành phần nước thải nhân tạo............................................................................ 46
Bảng 3.7 Điều kiện vận hành mơ hình anammox với nước thải nhân tạo ...................... 46
Bảng 3.8 Điều kiện vận hành mơ hình anammox với nước thải thuộc da ...................... 47
Bảng 3.9 Các thông số và phương pháp phân tích ............................................................. 47
Bảng 4.1 Nồng độ bùn trong giai đoạn thích nghi ............................................................. 52
Bảng 4.2 Tỷ lệ tồng nitơ loại bỏ, nitrit tiêu thụ và nitrat sinh ra so với ammnonium đầu
vào .......................................................................................................................................... 61

x


Chƣơng 1. MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong thời đại q trình cơng nghiệp hóa đang phát triển mạnh thì lượng
nước thải ra càng nhiều và trong đó có nhiều ngành cơng nghiệp thải ra nước thải có
độ mặn cao, như ngành cá hộp, sản xuất nước mắm, ngành thuộc da, các bãi rác
chôn lấp… (Dapena-Mora et al, 2006). Đặc biệt là trong ngành công nghiệp thuộc
da, việc sử dụng muối trong quá trình sản xuất đã thải ra một lượng lớn nước thải
có độ mặn cao mà cần phải xử lý.

Có thể nói sự kết hợp của q trình nitrit hố bán phần (PN) và ANAMMOX
được xem như là một phương pháp hiệu quả để xử lý nitơ trong nước thải. Hệ thống
xử lý nitơ kết hợp PN – ANAMMOX ở qui mô pilot đã được Fux và cộng sự
(2002) và Van Dongen và cộng sự (2001) nghiên cứu thành công với hiệu quả xử lý
nitơ đạt trên 80%, tuy nhiên vẫn còn một vài vấn đề cần phải được nghiên cứu
thêm. Độ mặn có thể là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn AOB
và ANAMMOX. Những nghiên cứu đầu tiên về ảnh hưởng của độ mặn đến quá
trình PN – ANAMMOX đã được thực hiện bởi Glass và Silversterin (1999),
Campos và cộng sự (2002), Vredenbergt và cộng sự (1997).
Theo Kartal và cộng sự (2006), các hoạt tính của vi khuần AOB và
Anammox sẽ thay đổi nếu chúng được tiếp xúc với nước muối. Dalsgaard và cộng
sự (2003) và Kuypers (2003) đã chỉ ra rằng vi khuẩn Anammox được tìm thấy
trong trầm tích ở đáy biển, điều này đảm bảo rằng vi khuẩn anammox có thể làm
việc trong mơi trường nước mặn. Các vi khuẩn anammox cũng được chứng minh là
có khả năng thích ứng với một số hóa chất bên ngồi (Thamdrup và Dalsgaard,
2002; Toh et al, 2002; Waki et al, 2007). Liu và cộng sự (2008) cho thấy rằng nếu
không có sự thích sự ứng ức chế với muối thì q trình oxy hóa amoni thành nitrite
bởi vi khuẩn anammox xảy ra ở mức 15 g/L NaCl, và nó được chứng minh bởi Liu
và cộng sự (2009) là vi khuẩn Anammox sau khi thích có thể làm việc ở độ mặn 30
g/L. Các thí nghiệm tương tự của sự thích nghi này cũng đã được thực hiện bởi
Windy và cộng sự (2005) và Kartal và cộng sự (2006) và đã được chứng minh là
thành cơng.
Chính vì thế, việc thực hiện đề tài : “Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ
ammonia trong nước thải thuộc da bằng q trình nitrit hóa bán phần kết hợp
1


anammox” góp phần tạo tiền đề cho việc triển khai ứng dụng quá trình PN kết hợp
anammox trong xử lý nước thải có độ mặn và hàm lượng Nitơ cao.
1.2. Mục tiêu của luận văn

- Đánh giá hiệu quả loại bỏ nitơ trong nước thải thuộc da theo tải trọng khác
nhau bằng q trình nitrit hố bán phần.
- Nghiên cứu khả năng loại bỏ nitơ của quá trình anammox đối với nước thải
thuộc da sau khi đã qua quá trình nitrit hóa bán phần.
1.3 Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là nước thải nhân tạo và nước thải từ nhà máy thuộc
da công ty Đăng Tư Ký, KCN Lê Minh Xuân, Bình Chánh, Tp.HCM sau khi đã qua
quá trình xử lý hóa lý.
1.4 Nội dung luận văn
- Xác định thành phần, tính chất nước thuộc da.
- Nghiên cứu khả năng xử lý nitơ trong nước thải thuộc da bằng quá trình PN
- Nghiên cứu khả năng xử lý nitơ của quá trình Anammox trong trên đối
tượng là nước thải nhân tạo
- Nghiên cứu khả năng xử lý nitơ của quá trình Anammox trong trên đối
tượng là nước thải thuộc da sau khi đã qua q trình nitrit hóa bán phần.
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thiết lập mơ hình thí nghiệm và thực nghiệm tích lũy sinh khối Anammox
lên giá thể Polyester Non-woven Biomass Carrier bằng nước thải nhân tạo. Sau q
trình tích lũy sinh khối sử dụng nước thải nhân tạo, bể anammox được ứng dụng để
xử lý nitơ trong nước thải thuộc da sau q trình nitrit hóa bán phần.
- Phương pháp phân tích hóa học, sinh học các thơng số mơi trường nước
thải trong phịng thí nghiệm.
- Tính tốn và xử lý số liệu phân tích bằng các cơng thức tốn học và phần
mềm Excel, vẽ đồ thị bằng phần mềm Origin.
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.6.1. Tính mới
Nghiên cứu ứng dụng q trình nitrit hóa bàn phần kết hợp Anammox để xử
lý nitơ trong nước thuộc da ở Việt Nam là cơng trình đầu tiên được thực hiện ở
nước ta.
2

1.6.2. Tính khoa học
Về khoa học, kết quả nghiên cứu là cơ sở lý thuyết để đánh giá khả năng
thích nghi, sinh trưởng và phát triển của nhóm vi khuẩn AOB và Anammox trong
nước thải thuộc da, tạo cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn các yếu tố, thành phần
hóa sinh trong nước thải thuộc da ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nitơ tạo tiền đề cho
việc ứng dụng cơng nghệ nitrit hóa bán phần kết hợp Anammox để loại bỏ nitơ
trong nước thải thuộc da ở ngoài thực tế.
1.6.3. Tính thực tiễn
Kết quả của đề tài cũng là cơ sở để triển khai ứng dụng quá trình nitrit hóa
bán phần kết hợp anammox trong xử lý nước thải thuộc da có nồng độ Ammonium
và muối cao với chi phí đầu tư cơ bản và vận hành cạnh tranh hơn so với q trình
khử nitơ thơng thường (nitrat hóa-khử nitrat).
Hơn nữa, kết quả đề tài cũng làm tiền đề cho các nghiên cứu mở rộng ra đối
với các loại nước thải có nồng độ ammonium và muối cao từ một số lĩnh vực công
nghiệp như: Nước thải từ chế biến nước tương, các xí nghiệp chế biến thủy sản, nhà
máy chế biến thực phẩm và một số ngành nghề khác…

3


Chƣơng 2. TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về nƣớc thải thuộc da
2.1.1 Nguồn phát sinh
Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là q trình ướt, có sử dụng
nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m3 cho 1 tấn da nguyên liệu.
Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các
chất gây ơ nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được
tách ra từ da.

Nước thải của ngành thuộc da có đặc tính thay đổi và phù thuộc vào từng
công đoạn sản xuất, được phát sinh từ các hoạt động chính sau:
-

Nước thải vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, máy móc;

-

Nước thải từ cơng đoạn hồi tươi;

-

Nước thải từ công đoạn tẩy lông, ngâm vôi;

-

Nước thải từ công đoạn khử vôi, làm mềm;

-

Nước thải từ cơng đoạn thuộc da;

-

Nước thải từ cơng đoạn hồn thiện.
Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl được sử dụng để ướp da sống,

lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho 1 tấn da sống. Khi thời tiết nóng ẩm có
thể dùng muối Na2SiF6 để sát trùng. Nước thải của công đoạn này là nước rửa da
trước khi ướp muối (nếu có), nước loại này chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động

vật.
Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ
muối, các tạp chất bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 giờ để hồi tươi
da. Trong q trình hồi tươi có thể bổ sung các chất tẩy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ
và duy trì pH=7,5 – 8,0 cho môi trường ngâm da. Nước thải của cơng đoạn hồi tươi
có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin, các chất bẩn bám vào da và có
hàm lượng muối NaCl cao. Do có chứa lượng lớn các chất hữu cơ ở dạng tan và lơ
lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải của công đoạn
này rất nhanh bị thối rữa.
Nước thải của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do mơi
trường ngâm da trong vơi để khử lơng có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5. Nếu
pH< 11 lớp keratin trong biểu bì và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị
4


rộp, lơng giịn sẽ khó tách chân lơng. Nước thải của công đoạn này chứa muối
NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng do lông vụn và vôi, chất hữu cơ, sunfua S2-.
Cơng đoạn khử vơi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với
muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vơi cịn bám trong da và làm mềm da
bằng men tổng hợp hay men vi sinh. Các men này tác động đến cấu trúc da, tạo độ
mềm mại của da. Nước thải của công đoạn này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng
các chất hữu cơ cao do protein của da tan vào nước và hàm lượng nitơ ở dạng amon
hay amoniac.
Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit như axit axetic, axit
sunfuaric và axit formic. Các axit này có tác dụng chấm dứt các hoạt động của
enzyme, tạo môi trường pH từ 2,8 đến 3,5 thích hợp cho q trình khuếch tán chất
thuộc vào da. Quá trình làm xốp thường gắn với công đoạn thuộc crom. Nước thải
của công đoạn này mang tính axit cao.
Nước thải của cơng đoạn thuộc mang tính axit và có hàm lượng Cr3+ cao
(khoảng 100 đến 200 mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 rất cao nếu thuộc tanin

(khoảng 2000 đến 6000 mg/l). Nước thải thuộc crom có màu xanh, cịn nước thải
thuộc tanin có màu tối, mùi khó chịu.
Nước thải của các cơng đoạn ép nước, nhuộm, trung hịa, ăn dầu, hồn thiện
thường là nhỏ và gián đoạn. Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng
dầu mỡ dư.
Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng chất rắn
TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao. Các dịng
thải mang tính kiềm là nước thải công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông. Nước thải
của các cơng đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit. Ngồi ra, nước thải thuộc da cịn
chứa sunfua, crom và dầu mỡ với hàm lượng sunfua: 120 – 170 mg/l; Cr3+: 70 –
100 mg/l; dầu mỡ: 100 – 500 mg/l
Bảng 2.1 Sơ đồ cơng nghệ và các dịng nước thải trong sản xuất thuộc da
Dịng vào

Các cơng đoạn

Dịng thải

Nước rửa, muối, chất sát

Rửa, bảo quản,

Nước thải chứa màu, các chất

trùng, Na2SiF6

ướp muối

hữu cơ, protein, chất béo

H2O, NaOCl, Na2CO3, chất

Rửa, hồi tươi

Nước thải chứa NaCl, màu,

5


hoạt động bề mặt

SS,DS, các chất hữu cơ dễ
phân hủy

Na2S, Ca(OH)2, H2O

Tẩy lông, ngâm

Nước thải chứa NaCl, vôi,

vôi

lông, các chất hữu cơ, Na2S

Xén mép, nạo thịt
và xẻ
H2O, (NH4)2SO4 hay enzym,
NH4Cl

Nước thải kiềm chứa vơi, các

Tẩy vơi, làm mềm hóa chất, protein, các chất hữu
cơ

H2O, HCOOH, NaCl, H2SO4
Muối crom, Na2CO3, syntan
(tanin), chất diệt khuẩn

Nước thải có tính axit chứa

Làm xốp

NaCl, các axit
Nước thải chứa crom và chất

Thuộc da

thuộc tanin thực vật

Ép nước, ty

Nước thải chứa crom và chất
thuộc tanin, tính axit

Bào
H2O, NaOH, syntan, thuốc

Trung hòa, thuộc

nhuộm, axit formic, dầu động, lại, nhuộm, ăn
thực vật

dầu

Nước, chất phủ bề mặt (oxyt
kim loại), sơn, chất tạo màng

Nước thải chứa các hóa chất
crom, dầu, syntan, tính axit

Hồn thiện, ép

Nước ép chứa các hóa chất

sấy, xén mép,

thuộc da, chất phủ bề mặt,

đánh bóng

thuốc nhuộm

Da thành phẩm
Nguồn: Công ty TNHH Đặng Tư Ký 2011
2.1.2 Đặc trƣng nƣớc thải thuộc da
Đặc trưng nước thải của nhà máy thuộc da là có mùi hơi thối, hàm lượng
COD, BOD5, Crơm, Cl- rất cao và được thể hiện ở các bảng sau.
Bảng 2.2 Định mức hóa chất và tiêu thụ nước trong cơng nghệ thuộc da (kg/100kg
da muối)
Hóa chất
NaCl

Cho sản xuất da cứng

Cho sản xuất da mềm

10-30

10-30
6


Na2S

3

3

Ca(OH)2

4,5

4,5

Na2CO3

5

5

(NH4)2SO4

2

2

HCl

0,3

0,3

NaHSO3

1,5

1,5

4

4

H2SO4
Na2SO3

2

Tanin

12

1

Crom Cr2(SO4)3

10

Dầu thực vật

4

Syntan

3

Chất trợ nhuộm

3,8

Thuốc nhuộm

0,6

Chất hoàn thiện dung môi

4

hữu cơ
Nước (m3/tấn da)

30 - 35

30 – 60

Nguồn: Công ty TNHH Đặng Tư Ký 2011
Bảng 2.3 Đặc tính nước thải thuộc da
Lƣợng nƣớc thải
TS
SS
Công đoạn
pH
3
(m /tấn da muối)
(mg/l)
(mg/l)
Hồi tươi
2,5 - 4,0
7,5 - 8,0
8000 - 28000 2500 - 4000

BOD5
(mg/l)
1100 - 2500

Ngâm vôi

6,5 – 10

10 - 12,5

16000 – 45000

4500 - 6500

6000 - 9000

Khử vôi

7,0 - 8,0

3,0 - 9,0

1200 - 12000

200 - 1200

1000 - 2000

Thuộc tanin

2,0 - 4,0

5,0 - 6,8

8000 - 50000

Làm xốp

2,0 - 3,0

2,9 - 4,0

16000 - 45000

600 - 6000

600 - 2200

Thuộc crom

4,0 - 5,0

2,6 - 3,2

2400 - 12000

300 - 1000

800 - 1200

Dòng tổng

30 -35

7,5 - 10

10000 - 25000

1200 - 6000

2000 - 3000

5000 - 20000 6000 - 12000

Nguồn: Công ty TNHH Đặng Tư Ký 2011

7


2.1.3 Tác động của nƣớc thải thuộc da tới môi trƣờng
Vấn đề mơi trường chính trong nhà máy thuộc da là nước thải, mùi và chất
thải rắn. nước thải với lượng lên tới 50m3 cho 1 tấn da nguyên liệu thường có độ
màu, hàm lượng chất rắn (TS), chất rắn lơ lửng (SS), Cl-, mỡ, crôm và các chất hữu
cơ cao. Bên cạnh nước thải, quá trình sản xuất da phát sinh một lượng chất thải rắn
như mỡ, diềm da, mùn bào. Khí thải phát sinh ở hầu hết các công đoạn sản xuất với
thành phần chủ yếu là H2S, NH3, chất hữu cơ bay hơi (VOC) do quá trình phân huỷ
các chất hữu cơ gây mùi rất khó chịu.
Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp
nhận. Nước chứa hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan
trong nước, gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống của các loài thủy sinh sống trong
nước. Nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô cơ và hữu cơ cao gồm
các thành phần vơi, lơng, thịt làm dịng tiếp nhận bị vẩn đục và sa lắng ảnh hưởng
đến các loài động vật sống như cá, các loài phù du đang tồn tại ở dịng sơng. Các
muối vơ cơ tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ cứng của
nước. Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giảm quá trình
quang hợp của các loại rong tảo. Nước thải chứa crom dư ở dạng Cr 3+ thường ít độc
so với Cr6+ (độ độc của Cr3+ bằng 1/100 độ độc của Cr6+). Tuy nhiên Cr3+ có thể gây
dị ứng ngồi da, làm xơ cứng động mạch. Sự có mặt của crom trong nước thải sẽ
làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật. Nước chứa sunfua gây
mùi, vị khó chịu và ngộ độc cho cá.
Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỗi, kém màu

mỡ do trong nước có chứa hàm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu
đến chất lượng nước ngầm.
2.2 Tổng quan các quá trình sinh học để xử lý nitơ trong nƣớc thải
2.2.1 Quá trình nitrat hóa và khử nitrat
2.2.1.1 Q trình nitrat hóa
Nitrat hóa lần lượt bao gồm 2 bước nitrat hóa ammonium và nitrat hóa nitrite
nhờ vào 2 chủng vi khuẩn tự dưỡng: Vi khuẩn oxy hóa ammonia (AOB) và vi
khuẩn oxy

hóa

nitrite

(NOB).

Trong

bước

nitrat

hóa

ammonium,

Nitrosomonas là loại được tìm thấy nhiều nhất trong nhóm AOB và các
loại

khác,

bao

gồm Nitrosococcus và Nitrosospira (Watson và cộng sự,
8


1981). Trong bước nitrat hóa nitrite kế tiếp, Nitrobacter là loại được tìm thấy
nhiều nhất trong nhóm NOB và các loại khác, bao gồm Nitrospina, Nitrococcus
và Nitrospira (Watson và cộng sự, 1981). Q trình thơng thường được chỉ ra
trong các phản ứng năng lượng như sau:
 Bước oxy hóa Ammonium:
NH4+ + 1,5O2

AOB

NO2- + 2H+ + H2O

(2-01)

NO3-

(2-02)

 Bước oxy hóa Nitrite:
NO2- + 0,5O2

NOB

Vi sinh vật sinh trưởng và duy trì bởi năng lượng nhận được từ các phản ứng
này. Phản ứng tồn bộ về năng lượng được mơ tả ở phản ứng 2-03:

NH4+ + 2O2

NO3- + 2H+ + H2O

(2-03)

Hơn nữa, hợp chất C5H7O2N đại diện cho các tế bào vi khuẩn và việc hình
thành tế bào vi khuẩn được mơ tả ở phản ứng 2-04 (Tchobanoglous và cộng sự,
1991):
NH4+ + 1,83O2 + 1,98HCO30,021C5H7NO2 + 0,98NO3- + 1,041H2O + 1,88H2CO3

(2-04)

Lượng hóa chất u cầu cho q trình này có thể được tính toán dựa vào
phản ứng 2-04. Xấp xỉ cần khoảng 4,2mg O2 để oxy hóa 1mg NH3-N oxy hóa
thành 1mg NO3-N. Trong quá trình loại bỏ nitơ truyền thống, một lượng độ kiềm
lớn được tiêu thụ (8,63mg HCO3- hoặc 7,1mg CaCO3 trên 1mg NH4-N bị oxy hóa)
(Sedlak, 1991).
Các yếu tố ảnh hưởng đến vi khuẩn nitrat hóa là nhiệt độ, pH, DO. Nhiệt độ
ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của vi khuẩn nitrat, nhưng việc định lượng ảnh
hưởng của nó thì rất khó khăn. Nhiệt độ phù hợp cho vi khuẩn nitrat hóa là khoảng
350C và dao động từ 4 - 450C (Tchobanoglous và cộng sự, 1991). pH cũng ảnh
hưởng lớn đến vi khuẩn này, và pH tốt nhất cho vi khuẩn này hoạt động là 7,5 - 8,6.
Nồng độ DO nên duy trì lớn hơn 1mg/l. Ngược lại, nồng độ oxy thấp sẽ trở thành
chất ức chế và quá trình nitrat hóa sẽ chậm hoặc dừng lại.

9


2.2.1.2 Quá trình khử Nitrat

Khử Nitrat là quá trình chuyển Nitrat thành Nitơ tự do thông qua nitrit và các
chất trung gian khác dưới điều kiện thiếu khí. Việc chuyển hóa này có thể đạt được
do một

vài

loại

vi

khuẩn

như

Achromobacter,

Aerobacter,

Bacillus,

Micrococcus, Proteus, v.v…(Tchobanoglous và cộng sự, 1991). Q trình này
địi hỏi nguồn cacbon (ví dụ methanol, etanol, acetate, glucose) cho sự phát triển
của vi khuẩn do chúng là vi khuẩn dị dưỡng. Do đó, giá thành xử lý sẽ tăng cao,
nhất là khi nước thải có hàm lượng nitơ cao và nguồn cacbon hữu cơ có trong nước
thải thấp (ví dụ 1g N-NO3 sẽ cần tiêu tốn 2,47g methanol). Việc giảm Nitrat
này bao gồm 2 bước chính: Nitrat chuyển thành Nitrit và Nitrit chuyển thành một
số sản phản trung gian trước khi được khử thành khí Nitơ.
NO3-

NO2-

NO

0,5 N2O

0,5 N2

(2-05)

Phương trình của q trình khử nitrat sử dụng methanol như là nguồn cacbon
được chỉ ra sau đây (Tchobanoglous và cộng sự, 1991).
Xét về năng lượng:
 Bước 1: 6NO3- + 2CH3OH

6NO2- + 2CO2 + 4H2O

(2-06)

 Bước 2: 6NO3- + 2CH3OH

3N2 + 2CO2 + 4H2O

(2-07)

Phương trình tồn bộ phản ứng:
6NO3- + 5CH3OH

3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH-

(2-08)

Phương trình phản ửng tồn bộ sử dụng methanol như nguồn cacbon:
NO3- + 1,08CH3OH + H+
0,065C5H7NO2 + 0,47N2 + 0,76CO2 + 2,44H2O

(2-09)

Giống như q trình nitrat hóa, có một vài yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình khử nitrat. Sự hiện diện của oxy tự do sẽ cản trở sự hoạt động hệ thống
enzim cần cho q trình khử nitrat. Thơng thường thì giá trị pH tăng lên trong suốt
quá trình khử nitrat thành khí nitơ do tạo ra độ kiềm. pH thích hợp cho q trình
này dao động từ 7 đến 8 tùy thuộc vào cộng động vi khuẩn tham gia vào quá trình
khử nitrat. Tốc độ loại bỏ nitrat và tốc độ sinh trưởng của vi sinh cũng bị ảnh hưởng
bởi nhiệt độ, và nhiệt độ thích hợp là từ 35 - 500C. Hơn nữa, vi sinh vật rất nhạy
cảm với sự thay đổi của nhiệt độ (Tchobanoglous và cộng sự, 1991).
Một hướng cải tiến khác nhắm vào sự thay đổi con đường chuyển hóa nitơ.
Ví dụ điển hình là loại hình nitơ bằng “đi tắt” sinh học (SNBR) (Furukawa và cộng
10


sự, 2000), (Lieu, 2006), tức là khử ngay nitrit thành nitơ phân tử thay cho khử nitrat
nhằm giảm bớt nhu cầu oxy để đưa nitrit trở về nitrat và nhu cầu cacbon hữu cơ để
khử nitrat thành nitrit rồi thành khí N2. Hệ thống SNBR cho phép giảm 25% nhu
cầu oxy và khoảng 40% nhu cầu cacbon hữu cơ được so sánh ở bảng 2.4.
Bảng 2.4 So sánh các quá trình xử lý Ammonia
DO

Hữu cơ

(gO2/gN)

(gCOD/gN)

(gCO2/gN)

(gSS/gN)

Nitrat hóa – Khử nitrat

4,57

2,86

5,76

1,0 – 1,2

02

Nitrit hóa – Khử nitrit

3,43

1,71

4,72

0,8 – 0,9

03

Nitrat hóa – Anammox

1,71

0,00

3,14

<0,1

Stt

Quá trình

01

Khí sinh ra Sinh khối

Nguồn: Lieu và cộng sự, 2005; Furukawa và cộng sự, 2000.
Nguyên lý của các quá trình chuyển hóa Nitơ bao gồm: nitrate hóa, khử
nitrate truyền thống và các quá trình mới được thể hiện như hình 2.1.

Hình 2.1 Chu trình chuyển hóa Nitơ
2.2.1.3 Hệ thống kết hợp Nitrat hóa – khử nitrat hóa
Hình 2.2 biểu diễn sơ đồ công nghệ xử lý nitơ bằng cách kết hợp cơng nghệ
hiếu khí trước được nitrat hóa tồn bộ NH4-N dưới hoạt động của các vi khuẩn
AOB và NOB. Sau khi qua q trình nitrat hóa, nước thải tiếp tục qua bể thiếu để
khử nitrat. Tại đây, thông thường cần bổ sung thêm dinh dưỡng (methanol, etanol,
acetate, glucose..) nhằm nâng cao hiệu quả khử nitrat. Công nghệ này ưu điểm ở

chổ là khơng cần tuần hồn dịng nước từ bể kị khí về hiếu khí, nhưng nhược điểm
của nó là phải tốn chi phí bổ sung dinh dưỡng ở bể kị khí để q trình khử nitrat
xảy ra hồn toàn.
11