I. Giới thiệu
Nước thải thuộc da chứa hàm lượng nitơ cao, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc xử lý nước thải này là một thách thức lớn cho ngành công nghiệp. Công nghệ nitrit hóa bán phần kết hợp với anammox và khử nitrat đã được nghiên cứu như một giải pháp hiệu quả. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá khả năng xử lý nitơ trong nước thải thuộc da bằng công nghệ mới này. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc kiểm soát các yếu tố như pH, DO và HRT để tối ưu hóa hiệu suất xử lý.
1.1. Tình hình hiện tại
Ngành công nghiệp thuộc da tại Việt Nam đang đối mặt với nhiều vấn đề về ô nhiễm nước. Hầu hết các cơ sở sản xuất đều sử dụng công nghệ truyền thống, dẫn đến việc tiêu tốn nhiều nước và hóa chất. Nước thải từ các quy trình sản xuất có hàm lượng ô nhiễm cao, đặc biệt là nitrat và amoniac. Việc áp dụng công nghệ mới như nitrit hóa bán phần có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm và tiết kiệm chi phí xử lý.
II. Công nghệ xử lý nitơ
Công nghệ nitrit hóa bán phần là một phương pháp tiên tiến trong việc xử lý nitơ. Quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn: thích nghi và vận hành. Trong giai đoạn thích nghi, nước thải thuộc da được pha loãng với nước thải tổng hợp để tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển. Giai đoạn vận hành sẽ kiểm soát các yếu tố như DO và pH để đạt hiệu suất tối ưu. Kết quả cho thấy, hiệu suất loại bỏ N-NH4 có thể đạt tới 69% khi pH được duy trì trong khoảng 7,8 - 8,0.
2.1. Quy trình nitrit hóa
Quy trình nitrit hóa bán phần giúp chuyển hóa amoniac thành nitrit mà không cần bổ sung carbon. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu lượng oxy tiêu thụ. Nghiên cứu cho thấy, với tải trọng 1,6 kg N-NH4/m3/ngày, hiệu suất chuyển hóa amoniac đạt 61,8% tại DO = 2,2 mg/L. Điều này chứng tỏ rằng việc kiểm soát DO và pH là rất quan trọng trong quá trình xử lý.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình anammox và khử nitrat có khả năng xử lý N-NH4 và N-NO2 hiệu quả. Với thời gian lưu nước (HRT) là 24h, hiệu suất xử lý đạt 80-85% cho N-NH4 và 85-92% cho N-NO2. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa HRT có thể cải thiện đáng kể hiệu suất xử lý. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc kết hợp giữa anammox và khử nitrat có thể giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả xử lý COD.
3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý
Hiệu quả xử lý COD cũng được đánh giá trong nghiên cứu. Kết quả cho thấy, ở tải trọng 100 mg/L, hiệu suất loại bỏ N-NH4 và COD lần lượt đạt 82% và 38%. Điều này chứng tỏ rằng công nghệ anammox kết hợp với khử nitrat không chỉ hiệu quả trong việc xử lý nitơ mà còn có khả năng xử lý COD tốt. Việc áp dụng công nghệ này có thể mang lại lợi ích kinh tế cho các doanh nghiệp thuộc da.
IV. Kết luận
Nghiên cứu đã chứng minh rằng công nghệ nitrit hóa bán phần kết hợp với anammox và khử nitrat là một giải pháp hiệu quả cho việc xử lý nitơ trong nước thải thuộc da. Việc kiểm soát các yếu tố như pH, DO và HRT là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu. Công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ này để ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn.
4.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo
Cần thực hiện thêm các nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố khác như nhiệt độ và nồng độ chất hữu cơ đến hiệu suất xử lý. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ này trong quy mô lớn cũng cần được xem xét để đánh giá tính khả thi và hiệu quả trong thực tế.
