I. Giới thiệu về nước thải thuộc da
Nước thải thuộc da là một trong những nguồn ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe con người. Việc xử lý nước thải này gặp nhiều khó khăn do tính chất phức tạp và hàm lượng nitơ cao. Các công đoạn sản xuất thuộc da tạo ra nhiều loại chất thải khác nhau, từ chất thải rắn, lỏng đến khí. Những chất ô nhiễm trong nước thải thuộc da chủ yếu bao gồm các hợp chất hữu cơ, muối kim loại nặng và nitrogen. Đặc biệt, nitrogen trong nước thải thuộc da chủ yếu tồn tại dưới dạng ammonium và nitrite, gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường nếu không được xử lý hiệu quả. Hệ thống xử lý nước thải hiện tại thường không đạt hiệu quả cao, dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, như mô hình EGSB kết hợp với quá trình Anammox, là cần thiết để cải thiện hiệu quả xử lý nitơ.
II. Mô hình EGSB và quá trình Anammox
Mô hình EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) là một công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải, có khả năng xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm, đặc biệt là nitrogen. Mô hình này sử dụng bùn hạt, giúp tăng cường khả năng lưu giữ bùn và giảm thiểu lượng bùn thải ra. Kết hợp với quá trình Anammox, một quá trình oxy hóa ammonium kị khí, mô hình này không cần cung cấp oxy mà vẫn có thể loại bỏ nitrogen trong nước thải. Quá trình Anammox diễn ra khi vi khuẩn Anammox chuyển hóa ammonium và nitrite thành nitrogen phân tử trong điều kiện kị khí. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng mô hình EGSB kết hợp với quá trình Anammox không chỉ giúp giảm chi phí vận hành mà còn cải thiện hiệu quả xử lý nitrogen trong nước thải thuộc da.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu này sử dụng mô hình EGSB để xử lý nitrogen trong nước thải thuộc da. Các yếu tố như pH, DO và HRT được kiểm soát để tối ưu hóa điều kiện xử lý. Thí nghiệm được tiến hành với nhiều tải trọng nitrogen khác nhau, từ 0,25 kgN/m3/ngày đến 3 kgN/m3/ngày. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý nitrogen tăng lên theo tải trọng. Cụ thể, ở tải trọng 0,25 kgN/m3/ngày, hiệu quả xử lý đạt 41% NH4+-N và 53% NO2--N; trong khi ở tải trọng 3 kgN/m3/ngày, hiệu quả xử lý đạt 69% NH4+-N và 67% NO2--N. Những kết quả này cho thấy khả năng thích nghi và sinh trưởng của vi khuẩn Anammox trong mô hình EGSB là rất tốt.
IV. Kết quả và thảo luận
Kết quả thí nghiệm cho thấy mô hình EGSB kết hợp với quá trình Anammox có khả năng xử lý nitrogen hiệu quả trong nước thải thuộc da. Các yếu tố như pH và DO có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc kiểm soát các yếu tố này có thể tối ưu hóa quá trình xử lý và nâng cao hiệu quả loại bỏ nitrogen. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giúp giảm ô nhiễm môi trường mà còn tiết kiệm chi phí cho các nhà máy chế biến thuộc da. Ngoài ra, nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ Anammox vào xử lý nước thải từ các ngành công nghiệp khác.
V. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chứng minh rằng mô hình EGSB kết hợp với quá trình Anammox là giải pháp hiệu quả cho việc xử lý nitrogen trong nước thải thuộc da. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ này để áp dụng rộng rãi hơn trong thực tế, đồng thời cần có sự hỗ trợ từ các cơ quan chức năng để thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến này. Việc mở rộng nghiên cứu ra các lĩnh vực khác như nước thải từ chế biến thực phẩm và thủy sản cũng cần được xem xét để đạt được hiệu quả tối ưu trong quản lý nước thải.
