Amoni đầu ra cao: nguyên nhân và cách khắc phục

Amoni đầu ra cao cho thấy quá trình nitrat hóa – chuyển amoni (NH₄⁺) thành nitrit rồi nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hóa trong bể hiếu khí – đang không diễn ra đầy đủ. Nhóm vi khuẩn này phát triển chậm và nhạy cảm hơn nhiều so với vi khuẩn xử lý COD, nên chỉ cần thiếu oxy, thiếu độ kiềm, tuổi bùn ngắn, nhiệt độ thấp hoặc có chất ức chế là hiệu quả khử amoni giảm rõ rệt, trong khi COD vẫn có thể đạt.

Hiểu nhanh về quá trình nitrat hóa

1. Bước 1: vi khuẩn oxy hóa amoni chuyển NH₄⁺ thành nitrit (NO₂⁻).
2. Bước 2: vi khuẩn oxy hóa nitrit chuyển NO₂⁻ thành nitrat (NO₃⁻).

Quá trình này tiêu thụ oxy và tiêu thụ độ kiềm. Theo tỷ lượng thường dùng trong thiết kế, mỗi gam N-amoni được nitrat hóa cần khoảng 4,6 g oxy và tiêu thụ khoảng 7,1 g độ kiềm (tính theo CaCO₃). Đó là lý do nước thải amoni cao cần cấp khí lớn và thường phải bổ sung kiềm.

7 nguyên nhân phổ biến khiến amoni đầu ra cao

1. Thiếu oxy hòa tan

Vi khuẩn nitrat hóa cần DO cao hơn vi khuẩn dị dưỡng. Khi DO thấp, vi khuẩn xử lý COD giành oxy trước, nitrat hóa bị ức chế.

2. Thiếu độ kiềm, pH giảm

Nitrat hóa làm giảm độ kiềm. Khi kiềm cạn, pH bể tụt xuống, vi khuẩn nitrat hóa hoạt động kém, amoni tăng.

3. Tuổi bùn quá ngắn

Vi khuẩn nitrat hóa sinh trưởng chậm. Xả bùn quá nhiều hoặc bùn trôi khiến chúng bị rửa trôi trước khi kịp phát triển.

4. Tải amoni vượt thiết kế

Nước thải đậm đặc hơn, lưu lượng tăng, hoặc dòng tuần hoàn từ khâu xử lý bùn (nước ép bùn, nước sau phân hủy kỵ khí) mang nhiều amoni.

5. Nhiệt độ thấp

Tốc độ nitrat hóa giảm mạnh khi nhiệt độ thấp; thường gặp vào mùa đông ở miền Bắc.

6. Chất ức chế

Kim loại nặng, xyanua, phenol, chất tẩy rửa, chất khử trùng, một số dung môi có thể ức chế vi khuẩn nitrat hóa ngay ở nồng độ thấp.

7. Thời gian lưu nước không đủ

Bể hiếu khí quá nhỏ so với tải, hoặc một phần bể bị vùng chết do phân phối khí không đều.

Quy trình chẩn đoán

Cách khắc phục theo từng nguyên nhân

• Thiếu oxy: tăng cấp khí, vệ sinh/thay đĩa phân phối khí, cân bằng phân phối khí, giảm tải hữu cơ (ví dụ thêm bể kỵ khí hoặc thiếu khí phía trước).
• Thiếu kiềm: bổ sung xút, soda, vôi hoặc bicarbonat theo tính toán; tận dụng khử nitrat ở bể thiếu khí để thu hồi một phần độ kiềm.
• Tuổi bùn ngắn: giảm lượng bùn xả, khắc phục bùn trôi ở bể lắng; cân nhắc bổ sung giá thể vi sinh (MBBR, IFAS) để giữ vi khuẩn nitrat hóa.
• Quá tải: điều hòa tốt hơn, quản lý dòng tuần hoàn giàu amoni, mở rộng bể hoặc nâng cấp công nghệ.
• Nhiệt độ thấp: tăng tuổi bùn, tăng MLSS, giảm tải trong mùa lạnh.
• Chất ức chế: truy nguồn tại xưởng sản xuất, tách dòng độc hại để xử lý riêng.

Lưu ý: amoni đạt nhưng tổng nitơ không đạt

Khi nitrat hóa tốt, amoni giảm nhưng nitrat tăng. Nếu quy chuẩn kiểm soát cả tổng nitơ, hệ thống cần bể thiếu khí với tuần hoàn nội đủ và đủ nguồn carbon để khử nitrat. Xem thêm vai trò bể thiếu khí trong hệ thống.

Câu hỏi thường gặp

Tăng thổi khí bao lâu thì amoni giảm?

Nếu nguyên nhân là thiếu oxy và vi khuẩn nitrat hóa vẫn còn đủ, amoni có thể cải thiện sau vài ngày. Nếu vi khuẩn đã bị rửa trôi, cần thời gian dài hơn để phục hồi.

Bổ sung men vi sinh nitrat hóa có hiệu quả?

Có thể rút ngắn thời gian phục hồi, nhưng chỉ bền vững khi đã khắc phục nguyên nhân gốc như DO, độ kiềm, tuổi bùn.

Vì sao COD đạt mà amoni không đạt?

Vì vi khuẩn xử lý COD phát triển nhanh và ít nhạy cảm hơn. Hệ thống có thể xử lý tốt COD trong điều kiện chưa đủ cho nitrat hóa.

Hỗ trợ xử lý amoni vượt chuẩn

Green World khảo sát, chẩn đoán và cải tạo hệ thống để xử lý amoni, tổng nitơ ổn định. Tham khảo sổ tay vận hành hoặc liên hệ để được hỗ trợ.

Bài viết mang tính tham khảo; giải pháp cụ thể cần dựa trên số liệu vận hành thực tế.