Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  20,970,682
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

87

Các khoa học môi trường

Nguyễn Đăng Lưu, Nguyễn Ánh Huyền, Lê Thị Hoàng Oanh, Đinh Thúy Hằng(1), Nguyễn Thị Hải

Nghiên cứu xử lý nitơ và cacbon hữu cơ trong nước rỉ rác theo nguyên lý Feammox

Nitrogen and Organic Carbon Removal from Landfill Leachate under Feammox Conditions

Các khoa học Trái đất và Môi trường - Đại học Quốc gia Hà Nội

2023

03

75 - 85

2615-9279

Nước thải có hàm lượng amoni (NH4+) cao với tỉ lệ cacbon và nitơ (C/N) thấp luôn là một thách thức trong xử lý nước thải. Các công nghệ xử lý nitơ đang được áp dụng phổ biến hiện nay gồm: i) Nitrat hóa-khử nitrat; và ii) Nitrit hóa bán phần-anammox chưa hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu thực tế. Công nghệ nitrat hóa-khử nitrat có chi phí vận hành cao do nhu cầu oxy lớn (cho bước nitrat hóa) và cần bổ sung cacbon hữu cơ (cho bước khử nitrat), trong khi công nghệ nitrit hóa bán phần-anammox khó vận hành ở điều kiện Việt Nam do phải đảm bảo tỉ lệ NH4+/NO2 ổn định nhưng thành phần nước thải lại thường dao động với biên độ lớn. Feammox là quá trình hô hấp kỵ khí ở vi sinh vật mới được phát hiện vào đầu thế kỷ 21, và gần đây đã được chứng minh là có thể áp dụng để xử lý đồng thời nitơ và cacbon hữu cơ trong nước thải đạt hiệu quả tốt với ưu điểm tiết kiệm năng lượng và đơn giản trong vận hành. Trong nghiên cứu này, mô hình Feammox trong phòng thí nghiệm đã được sử dụng để xử lý các thành phần nitơ và cacbon hữu cơ trong nước rỉ từ bãi chôn lấp đã hoạt động nhiều năm. Nước rỉ rác này có hàm lượng NH4+ và COD rất cao, trong khi tỉ lệ C/N và tỷ lệ BOD/COD rất thấp. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng hiệu suất xử lý NH4+ và COD đạt cao nhất ở tỉ lệ C/N 1,8 với nồng độ NH4+ đầu vào là 100 mg/L, thời gian lưu 6 ngày, lần lượt là 90% và 63%. Tăng tỉ lệ C/N của nước thải lên 2,5 dẫn đến tăng hiệu suất loại COD lên 80%, nhưng lại giảm hiệu suất loại NH4+ còn 58%. Hiệu suất xử lý NH4+ cũng giảm còn 58% khi tăng nồng độ NH4+ đầu vào lên 150 mg/L, thậm chí không được cải thiện khi thời gian lưu kéo dài tới 8 ngày. Kết quả nghiên cứu đã chứng minh khả năng xử lý đồng thời nitơ và cacbon hữu cơ theo nguyên lý Feammox với hiệu quả khả quan khi áp dụng với nước rỉ rác được pha loãng.

Wastewater with high ammonium (NH4+) content and low carbon-to-nitrogen (C/N) ratios is challenging for treatment technologies. The currently applied nitrogen removal technologies, including: i) Nitrification-denitrification; and ii) Partial nitritation-anammox, are insufficient for wide application. The nitrification-denitrification technology is costly due to the high oxygen demand (for the nitrification step) and the requirement for additional organic carbon (for the denitrification step). Meanwhile, the partial nitritation-anammox technology requires a stable NH4+/NO2 ratio, whereas the wastewater composition often fluctuates. Feammox is an anaerobic respiration pathway discovered at the beginning of the 21st century and has recently been shown applicable in the removal of nitrogen and organic carbon simultaneously with the advantages of energy saving and simplicity in operation. In this study, a lab-scale Feammox procedure was performed to remove nitrogen and organic carbon from mature landfill leachate with extremely high NH4 + and COD contents, and very low C/N and BOD/COD ratios. The results showed that the highest removal efficiencies for NH4+ (90%) and COD (63%) were achieved at a C/N ratio of 1.8 with the initial NH4+ concentration of 100 mg/L and a hydraulic retention time of 6 days. Increasing the C/N ratio of wastewater to 2.5 led to an increase in COD removal efficiency to 80%, however, it reduced the NH4+ removal efficiency to 58%. The NH4+ treatment efficiency was also decreased to 58% when the initial NH4+ concentration was increased to 150 mg/L, even if the hydraulic retention time was extended to 8 days. These results showed that nitrogen and carbon co-removal from diluted landfill leachate could be efficiently achieved via the Feammox process.

TTKHCNQG, CTv 175