Đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng, đề xuất giải pháp cải thiện và xây dựng hệ thống quản lý năng lượng tại trạm xử lý nước thải khu chế xuất tân thuận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------------------------------

ĐẶNG VĂN DIỄN

ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH SNAP ĐỂ LOẠI BỎ AMONI
TRONG XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC CŨ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Công nghệ mơi trƣờng
Mã số: 608506

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
-------------- oOo ------------Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. Thái Văn Nam

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Đặng Vũ Bích Hạnh

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2014.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS Trƣơng Thanh Cảnh
2. PGS. TS Nguyễn Phƣớc Dân
3. TS. Thái Văn Nam

4. TS. Đặng Vũ Bích Hạnh
5. TS. Đinh Quốc Túc
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: ĐẶNG VĂN DIỄN

MSHV: 11256011

Ngày, tháng, năm sinh: 24/11/1985

Nơi sinh: Bình Định

Chun ngành: Cơng nghệ mơi trƣờng

Mã số: 608506

I.

TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH SNAP ĐỂ LOẠI BỎ AMONI
TRONG XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC CŨ.

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Thiết kế và lắp đặt mơ hình thí nghiệm xử lý nitơ bằng công nghệ SNAP
- Vận hành giai đoạn 1: đánh giá khả năng bám dính và làm giàu của bùn
anammox trên giá thể, đƣợc thực hiện với nƣớc thải nhân tạo;
- Vận hành giai đoạn 2: Khảo sát hiệu quả xử lý của quá trình SN P ở ba tải trọng
nitơ khác nhau 0,6; 1,0 và 1,4 kg N/m3 ngày) trên nƣớc rỉ rác cũ pha loãng;
- Phân tích các chủng bùn vi sinh hiện diện trong bể phản ứng.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2014
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/2014
V.

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHƢỚC DÂN
NCS. PHAN THẾ NHẬT
Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 2014
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến Thầy PGS.TS Nguyễn
Phƣớc Dân, Thầy đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ cũng nhƣ tài trợ kinh phí cho em

trong suốt thời nghiên cứu tại phịng thí nghiệm khoa Mơi Trƣờng - trƣờng Đại học
Bách Khoa Tp.HCM. Em xin cảm ơn các Thầy, Cô trong khoa Môi trƣờng đã cung
cấp những kiến thức quý báu trong việc nghiên cứu cũng nhƣ giúp đỡ em rất nhiều
trong thời gian học tập tại trƣờng.
Xin gửi lời cảm ơn đến các Anh, Chị, Em, các bạn cùng các em sinh viên làm
việc tại phịng thí nghiệm khoa Mơi trƣờng – Đại học Bách Khoa Tp.HCM đã giúp
đỡ và tạo điều kiện để tơi có thể thực hiện tốt luận văn này, đặc biệt là anh Phan
Thế Nhật – nghiên cứu sinh đề tài anammox.
Cuối cùng, xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân và những
ngƣời bạn đã động viên, giúp đỡ và cùng tơi bƣớc trên những chặng đƣờng học tập
đã qua.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2014

Đặng Văn Diễn


v

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung của luận văn báo cáo kết quả nghiên cứu ứng dụng quá trình SNAP
(Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) – một sự kết
hợp hai q trình nitrat hóa bán phần và anammox trong cùng một bể phản ứng để
xử lý nitơ trong nƣớc rỉ rác cũ ở bãi chơn lấp Gị Cát TP. HCM.
Nƣớc đầu vào đƣợc pha loãng ở các nồng độ 300, 500 và 700 mg/l qua các giai
đoạn vận hành ở các tải trọng khác nhau 0,6; 1,0; 1,4 kg N/m3/ngày. Các thơng số
kiểm sốt bao gồm pH = 7,5-7,8; DO = 3,9-4,1; HRT = 8-12 giờ. Quá trình SNAP
đạt đƣợc hiệu quả xử lý cao nhất ở tải trọng 1,4 kg N/m3/ngày và thời gian lƣu nƣớc
12 giờ, với hiệu suất chuyển hóa amoni là 94% và hiệu suất khử nitơ tổng đạt
85,5%. Tổng lƣợng bùn trong toàn bộ bể SNAP sau thời gian vận hành là 67,536 gSS hay 26,968 g VSS. Tỉ số tạo bùn 0,258 g SS/ngày hay 0,185 g VSS/ngày. Đặc
tính của bùn SN P đƣợc nghiên cứu ở giai đoạn cuối của quá trình. Kết quả kiểm

nghiệm phân tích DNA cho thấy bùn SNAP bao gồm hai nhóm vi khuẩn chính, bao
gồm AOB (gần giống với Nitrosomonas europaea) và anammox (KOLL2a, Anoxic
biofilm clone Plal-1, KU2 và KU1).
Tóm lại, nghiên cứu này đã thể hiện đƣợc q trình SNAP có khả năng loại bỏ
nitơ trong nƣớc rỉ rác với hiệu quả cao, so với các quá trình khác nhƣ OL ND hoặc
CANON. Nghiên cứu cũng giới thiệu một loại giá thể bám dính mới có khả thi để
áp dụng trong xử lý nƣớc thải. Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu cao hơn để có
thể áp dụng công nghệ này trong thực tế nhằm xử lý các loại nƣớc thải ở Việt Nam.


vi

ABSTRACT
In this thesis, results of study on SNAP (Single-stage Nitrogen removal using
Anammox and Partial nitritation) – a combined partial nitritation and anammox for
treatment of old landfill leachate from Go Cat landfill in Ho Chi Minh city are
reported.
Influent was diluted in 300, 500 and 700 mg/l, corresponding with 0.6; 1.0; 1.4
kg N/m3/day. The main control parameters were pH = 7.5-7.8; DO = 3.9-4.1; HRT
= 8-12 hours. The SNAP reactor achieved highest performance at loading rate of
1.4 kg N/m3/day and hydraulic retention time (HRT) of 12 hours, with 94%
ammonium conversion rate and 85.5% total nitrogen removal. The total sludge in
SNAP reactor after operation was 67.536 g SS or 26.968 g-VSS. Ratio of the sludge
production was 0.258 g SS/day or 0.185 g VSS/day. Characterization of sludge
from the SNAP process was investigated in the final phase of study. Results of
DNA analyses indicated that the SNAP sludge contained two major groups of
bacteria, including AOB (close relatives of Nitrosomonas europaea) and anammox
(KOLL2a, Anoxic biofilm clone Plal-1, KU2 and KU1).
In conclusion, this study has presented the SNAP process was possible for
nitrogen removal in old landfill leachate with high efficiency, compared to other

processes such as OLAND or CANON. This study also introduced a new kind of
bio-mass carrier which is feasible for practice. However, it requires that more
advanced studies are necessary to apply this technology for wastewater treament in
practice in Vietnam.


vii
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc lập –Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN
Họ và tên học viên: ĐẶNG VĂN DIỄN
Ngày tháng năm sinh: 24 11 1985

MSHV: 11256011
Giới tính: Nam

Chun ngành: Cơng nghệ mơi trƣờng

Nơi sinh: Bình Định
MS: 60 85 06

Tên đề tài: Ứng dụng quá trình SN P để xử lý nitơ trong nƣớc rỉ rác cũ.
Ngày bắt đầu: 15/10/2013

Ngày hoàn thành: 30/06/2014

Cán bộ hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân
Tôi cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tơi. Những kết quả và số
liệu trong luận văn chƣa đƣợc ai công bố dƣới bất cứ hình thức nào. Tơi hồn tồn

chịu trách nhiệm trƣớc Nhà trƣờng về sự cam đoan này.
HCM, ngày 15 tháng 7 năm 2014

Đặng Văn Diễn


viii

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Bố trí các bƣớc xử lý trong q trình nitrat hóa – khử nitrat .......................6
Hình 2.2 Ảnh hƣởng của pH lên môi trƣờng làm giàu Nitrosomonas và Nitribacter
...................................................................................................................................14
Hình 2.3 Sơ đồ cơng nghệ ứng dụng q trình SHARON – ANAMMOX ..............17
Hình 2.4 Sơ đồ cơng nghệ ứng dụng nitrit hóa – anammox trong hai bể phản ứng .18
Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ ứng dụng nitrit hóa và anammox trong một bể phản ứng
...................................................................................................................................19
Hình 3.1 Sơ đồ bể phản ứng SNAP ..........................................................................42
Hình 3.2 Kích thƣớc bể phản ứng SNAP ..................................................................42
Hình 3.2 Giá thể sinh học đƣợc sử dụng trong nghiên cứu. .....................................44
Hình 3.3 Bùn anammox (a) và bùn hoạt tính b) đƣợc lấy để thí nghiệm ................45
Hình 4.1 Sự biến thiên của CE, NRE và nitơ ở giai đoạn thích nghi anammox ....55
Hình 4.2 Sự biến thiên ACE, NRE và thành phần nitơ giai đoạn thích nghi AOB ..56
Hình 4.3 Ảnh hƣởng của HRT lên quá trình SNAP (amoni dịng vào 300 mg/l).....57
Hình 4.4 Hiệu suất xử lý ở các HRT khác nhau .......................................................58
Hình 4.5 Hiệu quả xử lý của quá trình SNAP ở các tải trọng khác nhau .................59
Hình 4.6 Mối tƣơng quan giữa ACE và NRE ...........................................................60
Hình 4.7 Sự biến thiên các thành phần nitơ dịng ra .................................................61
Hình 4.8 Hiệu quả khử COD của quá trình SNAP ở ba tải trọng .............................64
Hình 4.8 Màu sắc bùn bám trên giá thể (a) và bùn bị trơi ra ngồi (b) .....................65
Hình 4.9 Kết quả khuyếch đại vùng 16S rDNA - anammox ....................................67

Hình 4.10 Kết quả khuyếch đại vùng 16S rDNA - AOB ..........................................69
Hình P1. Các thiết bị dùng trong mơ hình thí nghiệm ..............................................13


ix
Hình P2. Lắp đặt mơ hình thí nghiệm .......................................................................14
Hình P3. Rót bùn anammox vào mơ hình .................................................................15
Hình P4. Bùn anammox bám lên giá thể sau một ngày ............................................16
Hình P5. Sinh khối anammox trên giá thể sau 21 ngày vận hành ............................17
Hình P6. Bùn anammox khơng bám lắng dƣới đáy bể .............................................18
Hình P7. Đƣa bùn hoạt tính AOB vào mơ hình ........................................................19
Hình P8. Sinh khối SNAP sau 35 ngày vận hành .....................................................20
Hình I.1 Cây phát sinh lồi của chủng Anammox ...................................................24
Hình II.1 Cây phát sinh loài S1 .................................................................................33


x

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 So sánh các quá trình sinh học đã đề cập [80], [82] ..................................25
Bảng 2.2 Thành phần nƣớc rỉ rác ở bãi chơn lấp Gị Cát [88] ..................................28
Bảng 2.3 Thành phần nƣớc rỉ rác ở một số nơi trên thế giới ....................................29
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn xả thải nƣớc rỉ rác của một số nƣớc ........................................31
Bảng 2.5 Các q trình lý học, hóa học và sinh học dùng để xử lý nƣớc rỉ rác [92] 32
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật các thiết bị của mơ hình nghiên cứu ............................43
Bảng 3.2 Thành phần của nƣớc nhân tạo cho q trình làm giàu bùn anammox [80]
...................................................................................................................................46
Bảng 3.3 Các thơng số vận hành thí nghiệm.............................................................48
Bảng 3.4 Các phƣơng pháp phân tích .......................................................................49
Bảng 4.1 So sánh hiệu quả xử lý của quá trình SNAP với các quá trình khác .........62

Bảng 4.2 Các thông số SS và VSS của bùn ..............................................................66
Bảng 4.3 So sánh trình tự đoạn gen tƣơng đồng với vùng 16S rDNA. ....................68


xi

KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
ACE

Hiệu suất chuyển hóa amoni - ammonium conversion efficiency

ANAMMOX

Oxi hóa amoni kỵ khí – anaerobic ammonium oxidation

AOB

Vi khuẩn oxi hóa amoni – ammonium oxidation bacteria

BOD

Nhu cầu oxy sinh học – biochemical oxygen demand

COD

Nhu cầu oxi hóa học – chemical oxygen demand

CANON

Khử nitơ bằng quá trình tự dƣỡng hồn tồn thơng qua nitrit Completely autotrophic nitrogen removal over nitrite

DENAMMOX

Oxy hóa amoni khử nitrit - Denitrifying ammonium oxidation

DO

Nồng độ oxi hòa tan – dissolved oxygen

FA

Amoni tự do – free ammonium

FNA

Axit nitric tự do – free nitrous acids

HRT

Thời gian lƣu nƣớc – hydraulic retention time

MLSS

Chất rắn lơ lửng – mixed liquor suspended solid

NOB

Vi khuẩn oxi hóa nitrit – nitrite oxidizing bacteria

NRE

Hiệu suất loại bỏ nitơ – nitrogen removal efficiency

PCR

Polymerase Chain Reactor

PVA

Polyvinyl alcohol

SBNR

Shortcut biological nitrogen removal

SBR

Bể phản ứng sinh học theo mẻ - Sequencing bio-reactor

SHARON

Single reactor systems for high activity ammonium removal
over nitrite.

SNAP

Single-stage nitrogen removal using anammox and partial
nitritation

SS

Chất rắn lơ lửng – suspended solids


xii

SRT

Thời gian lƣu bùn – sludge retention time

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

Tổng nitơ – total nitrogen

TOC

Tổng cacbon hữu cơ – total organic carbon

VFA
VSS

xit béo bay hơi – volatile Fatty Acid
Chất rắn lơ lửng bay hơi – volatile suspended solids


xiii

MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................. viii
DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................x
KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................... xi
MỤC LỤC .............................................................................................................. xiii
CHƢƠNG 1.

MỞ Đ U .........................................................................................1

1.1

Đặt vấn đề ..................................................................................................1

1.2

Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................2

1.3

Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................3

1.4

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ...................................................................3

1.5

Tính mới của đề tài ....................................................................................3

CHƢƠNG 2.
2.1

TỔNG QUAN .................................................................................4

Các công nghệ truyền thống và phƣơng pháp mới để xử lý nitơ ..............4

2.1.1 Các công nghệ truyền thống xử lý nitơ ...............................................4
2.1.1.1

Quá trình nitrat hóa và khử nitrat ..............................................4

2.1.1.2

Các biến thể của quá trình khử nitơ truyền thống .....................7

2.1.2 Các quá trình sinh học mới để xử lý nitơ ............................................8

2.2

2.1.2.1

Quá trình ANAMMOX .............................................................8

2.1.2.2

Q trình nitrit hóa...................................................................12

2.1.2.3

Q trình nitrit hố - khử nitrit ................................................16

2.1.2.4

Sự kết hợp nitrit hóa và anammox trong hai bể phản ứng.......17

2.1.2.5

Sự kết hợp nitrit hóa và anammox trong một bể phản ứng .....19

Nƣớc rỉ rác, cách xử lý và loại bỏ nitơ ....................................................25

2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4

Thành phần nƣớc rỉ rác .....................................................................26
Ảnh hƣởng của nƣớc rỉ rác................................................................30
Xử lý nƣớc rỉ rác ...............................................................................30
Loại bỏ nitơ trong nƣớc rỉ rác cũ ......................................................33

2.2.4.1

Kết tủa ......................................................................................33

2.2.4.2

Đuổi khí ...................................................................................33

xiv

2.2.4.3
2.3

Xử lý bằng phƣơng pháp sinh học ...........................................33

Thực trạng bãi chôn lấp chất thải rắn và nƣớc rỉ rác ở Việt Nam ...........34

2.3.1 Tình hình quản lý chất thải rắn nói chung ........................................34
2.3.2 Một số vấn đề phát sinh trong quản lý nƣớc rỉ rác ở Việt Nam ........34
2.3.3 Nguồn phát sinh nƣớc rỉ rác, tính chất và các cơng trình xử lý ........35

2.4

2.3.3.1

Tình hình chung của cả nƣớc...................................................35

2.3.3.2

Bãi rác Đơng Thạnh – Hồ Chí Minh .......................................35

2.3.3.3

Bãi chơn lấp Gị Cát – Hồ Chí Minh .......................................36

2.3.3.4

Bãi rác Nam Sơn – Hà Nội ......................................................36

Một số công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác trên thế giới ....................................37

2.4.1 Bãi chôn lấp Buckden South – Anh ..................................................37
2.4.2 Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác của hai BCL rác sinh hoạt ở Mỹ. ...........38
2.4.3 Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác của Đức ...............................................38
CHƢƠNG 3.

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................40

3.1

Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................40

3.2

Nội dung nghiên cứu ...............................................................................40

3.3

Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................41

3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4

Mơ hình .............................................................................................41
Giá thể sinh học:................................................................................44

Bùn nuôi cấy ban đầu ........................................................................44
Nƣớc rỉ rác ........................................................................................46

3.4

Điều kiện vận hành ..................................................................................47

3.5

Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích ..........................................................48

3.6

Phƣơng pháp tính tốn và xử lý số liệu ...................................................51

3.6.1 Phƣơng pháp tính tốn ......................................................................51
3.6.2 Phƣơng pháp xử lý số liệu: ...............................................................54
CHƢƠNG 4.
4.1

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................55

Thí nghiệm 1 – giai đoạn thích nghi ........................................................55

4.1.1 Thích nghi và làm giàu sinh khối anammox .....................................55
4.1.2 Thích nghi và làm giàu sinh khối OB ............................................56
4.2

Thí nghiệm 2 - ảnh hƣởng của thời gian lƣu nƣớc HRT) ......................57

4.3

Thí nghiệm 3 – khảo sát hiệu quả xử lý nitơ ...........................................58


xv

4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.4

Hiệu suất chuyển hóa amoni CE) và khử nitơ NRE) ..................58
Sự biến thiên các thành phần nitơ ở dòng ra .....................................60
So sánh hiệu quả xử lý của quá trình SN P với các quá trình khác 62
Hiệu quả khử COD............................................................................63
Tiêu thụ độ kiềm và DO ....................................................................64

Thí nghiệm 4 – bùn SNAP.......................................................................65

4.4.1 Hình thái bùn .....................................................................................65
4.4.2 Sinh khối bùn ....................................................................................66
4.4.3 Thành phần vi khuẩn chức năng trong bùn SN P............................67
4.4.3.1

Kết quả phân tích bùn Anammox – SNAP ..............................67

4.4.3.2

Kết quả phân tích AOB – SNAP .............................................68

CHƢƠNG 5.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................70

5.1

Kết luận ....................................................................................................70

5.2

Kiến nghị .................................................................................................71

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................1
PHỤ LỤC HÌNH .....................................................................................................13
PHỤ LỤC .................................................................................................................21
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ....................................................................................44


1

CHƢƠNG 1.

MỞ Đ U

1.1 Đặt vấn đề
Nƣớc thải chứa thành phần chất dinh dƣỡng nitơ và photpho) với nồng độ cao
là một trong những nguồn ô nhiễm rất độc hại đối với môi trƣờng nƣớc, đặc biệt là

nguồn nƣớc mặt và nguồn nƣớc ngầm. Nồng độ nitơ trong nƣớc mặt (sông, hồ) vƣợt
giới hạn cho phép sẽ gây ra hiện tƣợng thiếu hụt oxy hòa tan trong nƣớc cho thủy
sinh vật. Amoni bản thân nó có thể là chất độc đối với hệ thủy sinh nếu nồng độ lớn
hơn 0,03mg l [1]. Một hệ lụy phổ biến là sự phú dƣỡng hóa nguồn nƣớc, gây ra bởi
sự tiêu thụ nitrat của các loài tảo. Sự phát triển quá mức của tảo đặc biệt là tảo nở
hoa) có thể gây ra các vấn đề về mùi và vị cho nguồn nƣớc. Bên cạnh đó, tảo cịn
gây ra hiện tƣợng tắc nghẽn ở bộ phận lọc và làm tiêu tốn nhiều clo ở các nhà máy
xử lý nƣớc. Sự phú dƣỡng hóa lâu ngày trong các hồ nƣớc sẽ làm phá vỡ chuỗi thức
ăn và cân bằng sinh thái. Sự ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm gây ra bởi các hợp chất nitơ
đang ngày càng gia tăng ở nhiều nơi trên thế giới. Nhƣ vậy cần có một giải pháp tối
ƣu để xử lý nitơ trong nƣớc thải trƣớc khi xả thải vào môi trƣờng. Yêu cầu xả thải
đối với các hợp chất nitơ đã đƣợc qui định nghiêm khắc ở nhiều nƣớc. Điển hình ở
khối cộng đồng châu Âu, tiêu chuẩn xả thải đối với nitơ tổng từ nhà máy xử lý nƣớc
thải đô thị là 10 đến 15 mg N/l (Directive 91/271/EEC). Ở Việt Nam, giới hạn xả
thải nitơ tổng đối với nƣớc thải công nghiệp là 20 - 40 mg N/l tùy vào điều kiện
nguồn tiếp nhận (QCVN 40:2011/BTNMT).
Nƣớc thải có nồng độ ơ nhiễm nitơ cao bao gồm nƣớc thải sinh hoạt, công
nghiệp, rỉ rác, giết mổ gia súc, chế biến biến thủy sản và các loại nƣớc thải khác.
Nồng độ amoni cao phát sinh lâu ngày với số lƣợng lớn là những tính chất đặc trƣng
của nƣớc rỉ rác cũ và làm cho nó trở thành nguồn ơ nhiễm nitơ đáng kể đối với nƣớc
ngầm. Số lƣợng rác thải ngày càng gia tăng ở nhiều nơi trên thế giới. Mặc dù có
nhiều cách để xử lý và tiêu hủy rác nhƣng chôn lấp vẫn là giải pháp phổ biến nhất
mà các nƣớc phát triển lẫn các nƣớc không phát triển đang áp dụng.
Công nghệ sinh học truyền thống loại bỏ nitơ trong nƣớc rỉ rác dựa trên nguyên
tắc kết hợp hai q trình nitrat hóa và khử nitrat. Tuy nhiên, nƣớc rỉ rác có nồng độ
Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


2
amoni cao và carbon hữu cơ phân hủy thấp nên cơng nghệ truyền thống có một vài

nhƣợc điểm nhƣ nhu cầu oxy cho q trình nitrat hóa cao, bổ sung nguồn carbon
hữu cơ cho quá trình khử nitrat, tốn diện tích vì thời gian lƣu bùn lâu, hàm lƣợng
amoni tự do cao gây ức chế vi khuẩn oxy hóa nitrit. Từ những năm 90, sự phát hiện
anammox anaerobic ammonium oxidation) đã mở ra một phƣơng pháp để xử lý
những loại nƣớc thải có nồng độ amoni cao và carbon hữu cơ thấp nhƣ nƣớc rỉ rác
cũ hay nƣớc thải sau bể biogas. Bƣớc thứ nhất là nitrit hóa bán phần amoni đầu vào,
bƣớc kế tiếp là chuyển hóa số amoni còn lại và nitrit vừa mới sản sinh trong bƣớc
một thành nitơ phân tử bởi q trình anammox. Trong vịng hai thập niên qua đã có
nhiều nghiên cứu và ứng dụng liên quan đến quá trình anammox. Sự kết hợp q
trình nitrit hóa bán phần với q trình anammox có thể đƣợc thực hiện trong các bể
phản ứng khác nhau hoặc trong cùng một bể phản ứng. SHARON (Single reactor
systems for High activity Ammonium Removal Over Nitrite) - ANAMMOX và
partial nitritation-ANAMMOX đƣợc biết đến nhƣ các hệ thống tiêu biểu cho sự kết
hợp trong hai bể phản ứng. OLAND (Oxygen-Limited Autotrophic NitrificationDenitrification) và CANON (Completely Autotrophic Nitrogen removal Over
Nitrite) hay SNAP (Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial
nitritaion) tiêu biểu cho sự kết hợp trong cùng một hệ thống. Các q trình mới này
có hiệu quả cao và khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của công nghệ sinh học xử lý
nitơ truyền thống.
Tuy nhiên, các cơng trình nghiên cứu về sự kết hợp hai q trình nitrit hóa bán
phần và anammox ở Việt Nam còn hạn chế. Đề tài “Ứng dụng quá trình SNAP để
loại bỏ nitơ amoni trong nước rỉ rác cũ” nhằm tập trung nghiên cứu phát triển q
trình kết hợp nitrit hóa bán phần và anammox chỉ trong một bể phản ứng SNAP) ở
các tải trọng khác nhau, từ đó đánh giá khả năng đƣa vào áp dụng trong thực tế.
1.2 M c ti u nghi n cứu
Nghiên cứu hiệu quả loại bỏ nitơ bằng quá trình kết hợp anammox và nitrit hóa
bán phần SN P) với các tải trọng nitơ khác nhau. Qua đó, xác định tải trọng và các
thơng số vận hành thích hợp cho quá trình SNAP.

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn

3
1.3 Đối tƣ ng nghi n cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện bằng mơ hình SNAP qui mơ phịng thí nghiệm với
nƣớc rỉ rác lấy từ bãi chơn lấp Gị Cát xã Bình Hƣng Hịa, huyện Bình Chánh, Tp.
Hồ Chí Minh), với nồng độ amoni-nitơ khoảng 3.600-3.800 mg/l. Sử dụng bông lọc
hồ cá kiểng làm giá thể bám dính cho vi sinh vật.
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Quá trình SNAP hiện nay đã đƣợc nghiên cứu nhiều nơi trên thế giới trong khi
ở Việt Nam số lƣợng nghiên cứu cịn hạn chế. Vì vậy, kết quả của nghiên cứu này
đóng góp một phần vào thơng tin về SN P cũng nhƣ khả năng xử lý của nó. Đó
cũng là cơ sở để tìm ra các điều kiện tối ƣu cho việc vận hành của hệ thống xử lý
các loại nƣớc thải có nồng độ nitơ cao nhƣ nƣớc rỉ rác cũ.
1.5 Tính mới của đề tài
Q trình SNAP hiện nay đang đƣợc xem nhƣ là một giải pháp mới cho việc xử
lý nitơ nồng độ cao và có thể áp dụng trong tƣơng lai. Tuy nhiên, ở Việt Nam công
nghệ này cần đƣợc nghiên cứu sâu hơn để đƣa vào ứng dụng trong thực tế.

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


4

CHƢƠNG 2.

TỔNG QUAN

2.1 Các công nghệ truyền thống và phƣơng pháp mới để xử lý nitơ
Trong các hệ thống xử lý nƣớc thải đơ thị, sử dụng điển hình nhất là hệ thống
bùn hoạt tính để thực hiện q trình loại bỏ các thành phần hữu cơ. Tuy nhiên, đối

với các loại nƣớc thải giàu amoni thì cần phải có các hệ thống chuyên biệt để loại
bỏ nitơ một cách hiệu quả. Cơng nghệ xử lý truyền thống nitrat hóa – khử nitrat từ
lâu đã đƣợc áp dụng nhƣng rất tốn kém. Các quá trình tiên tiến hiện nay dựa trên sự
kết hợp của hai q trình nitrit hóa và anammox đã giúp giảm chi phí xử lý đáng kể.
2.1.1 Các cơng nghệ truyền thống xử lý nitơ
2.1.1.1 Q trình nitrat hóa và khử nitrat
Cơng nghệ truyền thống dựa trên sự kết hợp q trình nitrat hóa tự dƣỡng và
q trình khử nitrat dị dƣỡng. Q trình nitrat hóa là sự chuyển hóa amoni thành
nitrit (nitrit hóa, phản ứng 2.1) và sau đó thành nitrat nitrat hóa, phản ứng 2.2), với
oxy phân tử là chất nhận điện tử.
2 NH4+ + 3 O2  2 NO2- + 4 H+ + 2 H2O

(2.1)

2 NO2- + O2  2 NO3-

(2.2)

NH4+ + 2 O2  NO3- + 2 H+ + H2O

(2.3)

Khi nitơ đƣợc sử dụng để tổng hợp tế bào vi khuẩn, phƣơng trình nitrat hóa bao
quát đƣợc viết lại nhƣ sau 2.4):
NH4+ + 1,83 O2 + 1,98 HCO3- 0,021 C5H7NO2 +
0,98 NO3- + 1,041 H2O + 1,88 H2CO3

(2.4)

Theo phƣơng trình phản ứng 2.4, nhu cầu oxy và độ kiềm cho q trình nitrat

hóa lần lƣợt là 4,2 mg O2 và 7,1 mg CaCO3/mg NH4-N. Trong hệ thống xử lý nƣớc
thải, quá trình nitrit hóa đƣợc thực hiện bởi vi khuẩn oxy hóa amoni (gọi tắt là
AOB), đó là các chủng Nitrosomonas, Nitrosococus, Nitrosospira. Nhóm vi khuẩn
chính tham gia q trình nitrat hóa (oxy hóa nitrit thành nitrat) bao gồm Nitribacter

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


5
và Nitrospira [2]. Có một vài điểm khác biệt về sự sinh trƣởng của hai loại vi khuẩn
OB và NOB, điều này tạo điều kiện dễ dàng cho sự kiểm sốt q trình nitrat hóa.
Ở nhiệt độ thấp 150C tốc độ sinh trƣởng tối đa của AOB (0,47/ngày) thì thấp hơn
NOB 0,78 ngày) nhƣng ở nhiệt độ cao hơn thì ngƣợc lại. Ngoài ra, ở nhiệt độ 250C
hệ số ái lực oxy của AOB thấp hơn NOB 0,74 mg O2/l so với 1,75 mg O2/l [3].
Theo Hellinga và cộng sự (1998) [4], nhiệt độ có ảnh hƣởng khác nhau đến hoạt
tính của AOB và NOB. Nhiệt độ nằm trong khoảng 10 - 200C, sự oxy hóa nitrit diễn
ra nhanh hơn so với sự oxy hóa amoni và nhiệt độ nằm dƣới khoảng trên thì amoni
oxy hóa hồn tồn thành nitrat.
Q trình nitrat hóa dễ thay đổi bởi pH và tốc độ phản ứng giảm đáng kể ở pH
< 6,8. Tchobanoglous và cộng sự cho rằng khi pH ở trong khoảng 5,8 - 6,0 tốc độ
phản ứng chỉ bằng 10 – 20 % so với tốc độ khi pH bằng 7 [5] . Ở các nghiên cứu
khác của Garciá và Fernández, pH trên 8 cũng có thể dẫn đến ức chế hoạt động của
q trình nitrat hóa. Tác giả cũng báo cáo sự ảnh hƣởng của pH đến hoạt tính và
giảm hoạt tính của vi khuẩn nitrat hóa có liên quan đến sự ức chế hoạt tính của
enzym bởi liên kết H+ và OH-) [6].
Trong giai đoạn khử nitrat, nitrat bị chuyển hóa thành nitơ phân tử thơng qua
nitrit và những chất đệm khác. Q trình khử nitrat có thể đƣợc thực hiện bởi nhiều
vi khuẩn dị dƣỡng thuộc các loài Achromobacter, bacillus, Denitrobacillus,
Lactobaciluss, Pseudomonas [5]. Giai đoạn này anoxic và cần phải có sự có mặt
của carbon hữu cơ đóng vai trò là chất cho điện tử. Chất hữu cơ có thể lấy từ nhiều

nguồn khác nhau nhƣ methanol, ethanol, acetate, … hoặc từ các thành phần trong
nƣớc thải. Những phản ứng của quá trình khử nitrat sử dụng methanol nhƣ là nguồn
carbon đƣợc trình bày trong phản ứng (2.5), (2.6) và (2.7)
6 NO3- + 2 CH3OH  6 NO2- + 2 CO2 + 4 H2O

(2.5)

6 NO2- + 3 CH3OH  3 N2 + 3 CO2 + 3 H2O + 6 OH-

(2.6)

6 NO3- + 5 CH3OH  3 N2 + 5 CO2 + 7 H2O + 6 OH-

(2.7)

Phƣơng trình phản ứng 2.8 thể hiện q trình khử nitrat có tạo ra sinh khối:

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


6

NO3- + 1,08 CH3OH + H+ 
0,065 C5H7NO2 + 0,47 N2 + 0,76 CO2 + 2,44 H2O

(2.8)

Các hệ thống nitrat hóa – khử nitrat có thể đƣợc thiết kế giai đoạn khử nitrat
sau hoặc trƣớc, đƣợc thể hiện trong hình 2.1. Đối với lựa chọn thứ nhất, giai đoạn
khử nitrat đặt sau giai đoạn nitrat hóa thì cần phải bổ sung nguồn carbon hữu cơ. Ở

lựa chọn thứ hai, giai đoạn khử nitrat đặt trƣớc giai đoạn nitrat hóa thì cần phải tuần
hoàn một lƣợng lớn lƣu lƣợng từ bể hiếu khí (nitrat hóa).

Hình 2.1 Bố trí các bƣớc xử lý trong q trình nitrat hóa – khử nitrat
Q trình khử nitrat cũng bị ảnh hƣởng bởi pH và nhiệt độ. Thơng thƣờng thì
giá trị pH tăng lên trong suốt q 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 đồng vi
khuẩn tham gia quá trình khử nitrat. Theo Barnes và Bliss, tốc độ loại bỏ nitrat và
tốc độ sinh trƣởng của vi sinh ở nhiệt độ thích hợp là từ 35 - 500C [7].

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


7
Q trình nitrat hóa – khử nitrat bộc lộ nhiều nhƣợc điểm nhƣ chi phí xử lý cao
đối với các loại nƣớc thải có nồng độ amoni cao mà thành phần carbon hữu cơ lại
thấp nhƣ nƣớc đầu ra ở bể phân hủy bùn, hầm biogas, nƣớc rỉ rác. Chi phí xử lý cao
là do nhu cầu bổ sung nguồn carbon hữu cơ hoặc lƣu lƣợng tuần hoàn lớn. Các điều
kiện vận hành khác nhau của hai giai đoạn hiếu khí/tự dƣỡng và kỵ khí/dị dƣỡng
cũng làm cho việc kiểm sốt q trình trở nên khó khăn.
2.1.1.2 Các biến thể của quá trình khử nitơ truyền thống
Trong những năm qua đã có nhiều nỗ lực cải tạo hiệu suất và giảm chi phí của
q trình nitrat hóa – khử nitrat truyền thống. Các nỗ lực này xoay quanh vào sử
dụng những chất khử có giá thành thấp, sử dụng giá thể bám dính hoặc các kỹ thuật
cố định vi sinh, sắp xếp các bể hiếu khí và thiếu khí, ứng dụng bể sinh học màng,…
Costa và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng methane trong quá trình khử nitrat [8],
và acetate (đƣợc sinh ra bởi các vi khuẩn chuyển hóa methane) có nhiệm vụ nhƣ là
chất cho điện tử trực tiếp. Tuy nhiên ứng dụng thực tế quá trình khử nitrat với
methane vẫn chƣa đƣợc báo cáo.
Lƣu huỳnh đƣợc công nhận là chất thay thế có giá thành thấp tham gia vào quá

trình khử nitrat. Các quá trình khử nitrat hóa dựa trên lƣu huỳnh sử dụng các vi
khuẩn khử nitrat tự dƣỡng nhƣ Thiobacillus denitrificans và Thiomicrospira
denitrificans, để khử nitrat thành khí nitơ [9]. Một vài hệ thống khử nitrat sử dụng
hỗn hợp đá vôi và lƣu huỳnh để xử lý nƣớc và nƣớc thải có tỉ lệ C/N thấp [10], [11].
Tuy nhiên ứng dụng hỗn hợp lƣu huỳnh-đá vơi trong q trình khử nitrat vẫn cịn
đang là một nghi vấn, bởi vì ở dịng ra có chứa một lƣợng lớn sulphate và độ cứng
cao, thêm vào đó CaCO3 có tính tan thấp trong mơi trƣờng có nồng độ nitrat cao.
Matsumura và cộng sự đã áp dụng giá thể lỗ lớn để cố định vi khuẩn nitrat hóa
và đạt đƣợc sự oxy hóa amoni hồn tồn ở tải trọng 12 kg N/m3 - giá thể/ngày ở
250C [12]. Cao và cộng sự sử dụng PVA polyvinyl alcohol) nhƣ một loại chất keo
dính để cố định vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitrat, và đạt đƣợc hiệu suất
chuyển hóa amoni 90% với nguồn carbon là ethanol [13].

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


8
Một cách khác để cải thiện q trình nitrat hóa – khử nitrat là quá trình SBNR
(Shortcut Biological Nitrogen Removal). Q trình này dựa trên nitrit hóa (chuyển
hóa amoni thành nitrit) và khử nitrit (khử nitrit thành nitơ phân tử sử dụng vi khuẩn
dị dƣỡng). Theo cách này thì hồn tồn có thể tiết kiệm năng lƣợng cung cấp oxy
cho q trình oxy hóa từ nitrit thành nitrat và carbon hữu cơ để khử nitrat thành
nitơ. Ƣớc tính theo các phản ứng (2.1), (2.3), (2.6), (2.7) thì quá trình SBNR cho
phép tiết kiệm 25% nhu cầu oxy và 40% nhu cầu COD, nếu so sánh với q trình
nitrat hóa – khử nitrat truyền thống. Một ƣu điểm khác của quá trình SBNR là tải
trọng khử nitrat cao hơn và lƣợng bùn sinh ra cũng thấp hơn [14], [15]. Chung đã
ứng dụng quá trình SBNR để xử lý nƣớc rỉ rác sử dụng bể sinh học qui mô pilot và
đạt đƣợc lƣợng hữu cơ tiêu thụ với tỉ lệ 4,23 g COD/g NOx-N bị khử, thấp hơn 33%
so với lƣợng hữu cơ tiêu thụ trong q trình nitrat hóa [16]. Q trình SHARON
phát triển SBNR ở qui mơ pilot cũng chứng minh đƣợc hiệu quả giảm chi phí xử lý

của quá trình SBNR này [4].
Nói chung, các biến thể của q trình nitrat hóa – khử nitrat vừa đề cập ở trên
vẫn cịn dựa trên sự kết hợp q trình tự dƣỡng với quá trình dị dƣỡng. Từ khi phát
hiện ra anammox (1995), các quá trình tự dƣỡng đã đƣợc phát triển nghiên cứu.
2.1.2 Các quá trình sinh học mới để xử lý nitơ
Hầu hết các quá trình sinh học tự dƣỡng loại bỏ nitơ hiện nay đều dựa trên phát
hiện q trình anammox. Thêm vào đó, q trình nitrit hóa hoặc nitrit hóa bán phần
đóng vai trị nhƣ là bƣớc tiền xử lý để có thể áp dụng đƣợc cơng nghệ này.
2.1.2.1 Quá trình ANAMMOX
a) Sự phát hiện phản ứng anammox
Theo lý thuyết, sự oxy hóa amoni bởi nitrat hoặc nitrit có khả năng xảy ra dựa
trên năng lƣợng tự do trong các phản ứng (2.9) và (2.10) so với phản ứng của q
trình nitrat hóa (2.11). Broda đã dự đốn sự tồn tại của lồi vi khuẩn lấy năng lƣợng
từ q trình oxy hóa các hợp chất vơ cơ sắt, nitơ, lƣu huỳnh, hydrơ) có khả năng
oxy hóa amoni thành khí nitơ trong đó nitrat đóng vai trị là chất oxy hóa [17].

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn


9
NH4+ + NO2-→ N2 + 2 H2O

∆G0 = - 357kJ/mol (2.9)

5 NH4+ + 3 NO3- → 4 N2 + 9 H2O + 2H+

∆G0 = - 297kJ/mol (2.10)

NH4+ + 2 O2 → NO3- + 2 H+ + H2O

∆G0 = - 349kJ/mol (2.11)

Năm 1995, thí nghiệm đầu tiên kiểm chứng q trình oxy hóa kỵ khí amoni
anammox) đƣợc mơ tả bởi các nhà nghiên cứu của trƣờng đại học công nghệ Delft
[18].

moni đã đƣợc quan sát thấy là đã biến mất ở trong một bể khử nitrat đặt tại

Gist-brocades (Delft, Hà Lan). Cả hai quá trình tiêu thụ nitrat và amoni cùng tăng
đồng thời với lƣợng khí sinh ra. Các tác giả đã kết luận q trình sinh học mà trong
đó amoni bị oxy hóa thành nitơ phân tử trong điều kiện kỵ khí (với nitrat đƣợc xem
nhƣ là chất nhận điện tử), và đặt tên cho quá trình này là anammox. Trong các
nghiên cứu về sau, quá trình anammox đã đƣợc kiểm chứng và nitrit đƣợc xem nhƣ
là chất oxy hóa ban đầu [19], [20], [21]. Tiếp tục theo phát hiện ở Hà Lan, phản ứng
anammox cũng đƣợc tìm ra và kiểm chứng trong các hệ thống xử lý nƣớc thải ở
Đức [22], Nhật [23], Thụy Sỹ [24], Bỉ [25], Áo [26], Anh [27] và Mỹ [28].
Sự phát hiện ra vi khuẩn anammox trong các hệ thống xử lý đã thúc giục các
nhà khoa học tìm ra vi khuẩn này trong môi trƣờng tự nhiên.

nammox đƣợc xác

định là chiếm 24-67% trong tổng lƣợng khí nitơ sinh ra ở giao biển phía bắc Baltic
[29], Dalsgaard và cộng sự phát hiện đến 50% khí nitơ sinh ra trong trầm tích biển
tại vùng nƣớc thiếu khí dƣới đáy đại dƣơng ở Costa Rica [30]. Ngoài ra, nhiều vi
khuẩn Anammox cũng đƣợc phát hiện bởi Kuypers và cộng sự trong vùng nƣớc
thiếu khí gần đáy biển đen [31].
b) Cơ chế sinh hóa của anammox
Phản ứng anammox đƣợc kiểm chứng bởi Furukawa và cộng sự là amoni bị
oxy hóa bởi nitrit [32]. Theo đó, trên cơ sở cân bằng khối lƣợng từ thí nghiệm ni
cấy làm giàu với kỹ thuật mẻ liên tục SBR) có tính đến sự tăng trƣởng sinh khối,

phản ứng trong quá trình anammox đƣợc xác định với các hệ số tỉ lƣợng nhƣ sau:
NH4+ + 1,32 NO2- + 0,066 HCO3- + 0,13 H+ →
1,02 N2 + 0,26 NO3- + 0,066 CH2O0,5N0,15 + 2,03 H2O

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn

(2.12)


10
Phƣơng trình phản ứng (2.12) đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lý giải và
phân tích q trình anammox. Một lƣợng nhỏ nitrat đƣợc sinh ra trong phản ứng
(2.12) đƣợc cho là đã sinh ra các chất khử tƣơng đƣơng để cố định CO2.
c) Cơ chế vi sinh của anammox
Có ba lồi vi khuẩn anammox đã đƣợc xác định và định danh là Brocadia,
Kuenenia và Scalindua. Theo phƣơng pháp phân tích 16S rRN , chúng hình thành
nên một bộ chung với Planctomycetales. Ở sự phát hiện đầu tiên, quần thể
anammox đƣợc làm giàu sử dụng một bể sinh học SBR. Những vi khuẩn anammox
đƣợc chiết tách bằng phƣơng pháp ly tâm. Theo đó, chủng vi khuẩn anammox có
tên đầu tiên là Candidatus Brocadia anammoxidants. Chủng đƣợc phân lập ở Đức
có tên là Canditatus Kuenenia stuttgartiensis [22] , có nhiều đặc điểm khác với
chủng Candidatus Brocadia anammoxidants. Ở Nhật tại trƣờng đại học Kumamoto,
anammox đƣợc làm giàu trên giá thể polyester non-woven, phân tích bằng kỹ thuật
16S rDNA chỉ ra rằng anammox trong nghiên cứu tại Nhật có độ tƣơng đồng 92,2%
với Candidatus Brocadia anammoxidants và đƣợc đặt tên KSU-1 [23].
Một chủng mới có tên Candidatus Scalindua sorokinii đƣợc xác định là gần
giống với chủng Kuenenia đến 87,9% và giống với chủng Brocadia đến 87,6% [31].
Ở Pitsea

nh) cũng phát hiện ra lồi anammox trong bể nitrat hóa RBC, đƣợc định

danh là Candidatus scalindua brodae và Candidatus scalindua wagneri [27].
d) Đặc điểm sinh trưởng của vi khuẩn anammox
Theo Egli và cộng sự, nhóm vi khuẩn anammox có thể hoạt động trong khoảng
nhiệt độ từ 20 đến 430C (tối ƣu 400C), pH= 6,4- 8,3 (tối ƣu ở pH=8) [33]. Các tác
giả cho rằng ở các điều kiện tối ƣu này, tốc độ tiêu thụ cơ chất riêng cực đại là
55m NH4-N/g.protein/phút. Ái lực với các cơ chất amoni và nitrit rất cao. Nhƣng
khi tiếp xúc với nồng độ trên 5mM trong khoảng thời gian 12 giờ thì nhóm vi khuẩn
anammox bị mất hoạt tính hồn tồn. Tuy nhiên hoạt tính sẽ đƣợc hồi phục khi bổ
sung một lƣợng rất nhỏ (50m) một trong các sản phẩm trung gian của q trình
chuyển hóa amoni bởi các enzyme là hydrazine hay hydroxylamine. Egli cũng cho

Luận văn thạc sĩ – Đặng Văn Diễn