Cơ chế khử Nitơ trong nước thải theo công nghệ sinh học AO

Hình 4: Cơ chế khử Nitơ trong nước thải theo công nghệ sinh học AO

Theo hình vẽ thì quá trình khử Nito bằng phương pháp sinh học trải qua các bước như sau:

Bước 1: NH4+ bị ô xy hóa thành NO₂^- do các vi khuẩn nitrit hóa theo phản ứng:

                      NH₄⁺ + 1.5O₂ --------------------> NO₂^- + 2H⁺ + H₂O

Bước 2: Oxy hóa NO₂^- thành NO₃^- do các vi khuẩn nitrat hóa theo phản ứng:

                         NO₂^- + 0.5O₂ --------------------> NO₃^- + 2H⁺ + H₂O

Tổng hợp quá trình chuyển hóa NH₄⁺ thành NO₃^- như sau:

                         NH₄⁺ + 2O₂ --------------------> NO₃^- + 2H⁺ + H₂O

Khoảng 20-40% NH₄⁺ bị đồng hóa thành vỏ tế bào. Phản ứng tổng hợp thành sinh khối được viết như sau:

4CO₂ + HCO₃^- + NH₄⁺ + H₂O -----------> C₅H₇O₂N + 5O₂

C₅H₇O₂N: là công thức biểu diễn tế bào vi sinh vật được hình thành

Tổng hợp các quá trình trên bằng phản ứng sau:

NH₄⁺ + O₂ + HCO₃^- -----------> C₅H₇O₂N + NO₃^- + H₂O + H₂CO₃

Quá trình sinh học khử NO₃^- thành khí N₂ diễn ra trong môi trường thiếu khí (anoxic) dưới tác dụng của các vi sinh vật thiếu khí. Quá trình khử NO₃^- thành khí N₂ có thể mô tả bằng các phản ứng sau:

NO₃^- + C + H₂CO₃ -----------> C₅H₇O₂N + N₂ + H₂O + HCO₃^-

NO₂^- + C + H₂CO₃ -----------> C₅H₇O₂N + N₂ + H₂O + HCO₃^-

O₂^- + C + NO₃^- -----------> C₅H₇O₂N + N₂ + H₂O + H₂CO₃ + HCO₃^-

Theo cơ chế xử lý Nitơ như trên, Tư vấn tính toán thiết kế cho HTXLNT nhà máy theo các thông số đầu vào như sau:

CÁC THỐNG SỐ ĐẦU VÀO

Bảng 1: Các thông số nước thải trước xử lý: