Luận án tiến sĩ sinh học: Nghiên cứu vi sinh vật học quá trình Feammox và ứng dụng xử lý nước thải nhiễm amoni

Quá trình Feammox là một phương pháp sinh học mới trong xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải nhiễm amoni. Quá trình này diễn ra trong điều kiện không có oxy, nơi vi khuẩn Feammox oxy hóa amoni (NH₄⁺) kết hợp với khử sắt (Fe³⁺) thành khí nitơ (N₂). Việc nghiên cứu quá trình Feammox không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế chuyển hóa nitơ mà còn mở ra hướng đi mới cho công nghệ xử lý nước thải. Theo nghiên cứu, vi sinh vật học tham gia vào quá trình này chủ yếu thuộc lớp γ-Proteobacteria, cho thấy sự đa dạng và khả năng thích ứng của chúng trong môi trường khắc nghiệt. Việc áp dụng công nghệ Feammox trong xử lý nước thải có thể giảm thiểu chi phí năng lượng và tăng hiệu quả xử lý, đặc biệt trong các hệ thống nước thải có nồng độ amoni cao.

Việc ứng dụng Feammox trong xử lý nước thải nhiễm amoni đã cho thấy nhiều tiềm năng. Quá trình này không chỉ giúp loại bỏ amoni mà còn giảm thiểu các hợp chất độc hại khác trong nước thải. Nghiên cứu cho thấy rằng tỷ lệ [COD]/[NH₄⁺] tối ưu cho quá trình này là 1,4, cho phép đạt hiệu quả loại bỏ NH₄⁺ lên đến 91% và COD khoảng 60%. Điều này chứng tỏ rằng công nghệ xử lý nước thải dựa trên quá trình Feammox có thể được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp và nông nghiệp. Hơn nữa, việc sử dụng vi sinh vật trong quá trình này giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí vận hành, đồng thời tạo ra một quy trình xử lý bền vững và thân thiện với môi trường.

Phân tích hiệu quả của quá trình Feammox cho thấy rằng nó có khả năng xử lý nước thải một cách hiệu quả mà không cần đến oxy. Việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng như pH, nhiệt độ và nồng độ các chất dinh dưỡng là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình. Các thí nghiệm cho thấy rằng vi khuẩn Feammox có thể hoạt động tốt trong điều kiện pH trung tính, cho phép quá trình oxy hóa NH₄⁺ diễn ra hiệu quả. Hơn nữa, việc sử dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn tạo ra sản phẩm đầu ra an toàn hơn cho môi trường. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý nước thải, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.