Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat hóa bán phần xử lý nitơ ammonia nồng độ cao trong nước thải tổng hợp

Z e"8鵜nh 違nh hu荏ng c栄a các y院u t嘘 rJ."8瓜 ki隠o."FQ."HC."HPC"8院n hi羽u qu違 x穎 lý c栄a quá trình nitrat hoá bán ph亥n theo các t違i tr丑pi"pkv挨"mj e"pjcw0 III... DANH SÁCH B 謂NG B違ng 2.1 Thành p

A萎I H窺C QU渦C GIA TP H唄 CHÍ MINH

Cán b瓜 j逢噂ng d磯n khoa h丑c 1: PGS TS NGUY右N T遺N PHONG

Cán b瓜 j逢噂ng d磯n khoa h丑c 2: VU0"A咽PI"X "DëEJ"J萎NH

Cán b瓜 ch医m nh壱n xét 1: VU0"VJèK"X;P"PCO

Cán b瓜 ch医m nh壱n xét 2: TS NGUY右P"PJ姶"UCPI

Lu壱p"x<p"vj衣e"u "8逢嬰c b違o v羽 t衣k"Vt逢運pi"A衣i h丑e"D ej"Mjqc."AJSI"VR HCM

ngày 52"vj pi"34""p<o"42350

Thành ph亥n H瓜k"8欝pi"8 pj"ik "nw壱p"x<p"vj衣e"u "i欝m:

(Ghi rõ h丑, tên, h丑c hàm, h丑c v鵜 c栄a H瓜k"8欝ng ch医m b違o v羽 lu壱p"x<p"vj衣e"u +

Xác nh壱n c栄a Ch栄 t鵜ch H瓜k"8欝pi"8 pj"iká lu壱p"x<p và B瓜 môn qu違n lý chuyên

ngành sau khi lu壱p"x<p"8«"8逢嬰c s穎a ch英a (n院u có)

Ch 栄 t鵜ch H瓜k"8欝pi"8 pj"ik "NX B 瓜 môn qu違n lý chuyên ngành

PJK烏O"X影"NW一P"X;P"VJ萎E"U

I VçP"A陰 TÀI: NGHIÊN C永U CÁC Y蔭U T渦 謂PJ"J姶雲PI"A蔭N QUÁ TRÌNH

NITRAT HOÁ BÁN PH井N X盈 N"" PKV愛" COOQPKC" P唄PI" A浦 CAO TRONG P姶閏C TH謂I T蔚NG H営P

II NHI 烏M V影 VÀ N浦I DUNG:

Thi院t k院 mô hình b吋 ph違n 泳ng nitrat hoá bán ph亥p" vtqpi" 8k隠u ki羽n phòng thí nghi羽m

nghiên c泳u quá trình nitrat hoá bán ph亥n v噂k" p逢噂c th違i nhân t衣q" e„" j o" n逢嬰pi" Pkv挨"

Ammonia cao (2.1 Î 7.8 g (NH4)2SO2/l)

Chu育n b鵜 sinh kh嘘k."p逢噂c th違i nhân t衣o và v壱n hành mô hình theo các t違i tr丑pi"Pkv挨"mj e"

nhau ( 0.5 Î 1.0 Î 1.5 Î 2.0 kgN/m3.ngày)

Z e"8鵜nh 違nh hu荏ng c栄a các y院u t嘘 rJ."8瓜 ki隠o."FQ."HC."HPC"8院n hi羽u qu違 x穎 lý c栄a

quá trình nitrat hoá bán ph亥n theo các t違i tr丑pi"pkv挨"mj e"pjcw0

III NGÀY GIAO NHI烏M V影: 01/2013

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI烏M V影: 12/2013

N云K"E謂O"愛P

Em xin b違y t臼 lòng bi院v"挨p"u¤w"u逸e"x "ej¤p"vj pj"8院n th亥y PGS TS Nguy宇n T医n

Phong, Th亥{"8«"v壱p"v·pj"ik¿r"8叡."j逢噂ng d磯p."e pi"pj逢"vài tr嬰 kinh phí cho em trong su嘘t

th運i gian nghiên c泳u t衣i phòng thí nghi羽o" Mjqc"O»k"Vt逢運ng Î Vt逢運pi"A衣i h丑c Bách

Khoa Tp HCM Em xin c違o"挨p"vj亥{"8«"j逢噂ng d磯n em t壱n tình và truy隠p"8衣t cho em

nh英ng ki院n th泳c quý báu giúp em hoàn thành t嘘t Lu壱p"x<p0

Em xin chân thành c違o"挨p"e»"VU0"A員pi"X "D ej"J衣pj"8«"j逢噂ng d磯n t壱n tình và

cho em nh英ng ý ki院p"8„pi"i„r"8吋 em có th吋 hoàn thành t嘘t Lu壱p"x<p"v嘘t nghi羽p

Em xin c違o"挨p"e e"Vj亥{."E»"vtqpi"mjqc"O»k"Vt逢運pi"8«"ik¿r"8叡 cho em r医t nhi隠u

trong th運i gian h丑c t壱p t衣k"vt逢運ng

Tôi xin g穎i l運i c違o" 挨p"8院n các anh, ch鵜, em và các b衣n làm vi羽c t衣i phòng thí

nghi羽o"mjqc"O»k"Vt逢運ng Î A衣i h丑e"D ej"Mjqc"Vr0JEO"8«"ik¿r"8叡 và t衣q"8k隠u ki羽p"8吋

tôi có th吋 hoàn thành t嘘t lu壱p"x<p"p {0

Cu嘘i cùng, xin bày t臼 lòng bi院v"挨p"u¤w"u逸e"8院p"ikc"8·nh và nh英pi"pi逢運i b衣n c栄a tôi 8«"8瓜pi"xk‒p."ik¿r"8叡 x "épi"v»k"d逢噂c qua ch員pi"8逢運ng h丑c t壱p v瑛a qua

Chân thành c違o"挨p#

Vr0"JEO."Vj pi"34"p<o"4235

N‒"X<p"Rj¿e

VïO"V溢V

Trong nh英pi"p<o"i亥p"8¤{."u詠 oxi hoá k液 mj "cooqpkc"*cpcooqz+"8逢嬰c xem là

công ngh羽 m噂k"8亥y ti隠o"p<pi"v隠 m員t k悦 thu壱t và có tính hi羽u qu違 kinh t院 cao cho vi羽c

lo衣i b臼 pkv挨" v瑛 p逢噂c th違i có n欝pi" 8瓜 ammonia cao và ch医t h英w" e挨" vj医p Quá trình

Anammox c亥p"8亥u vào có t雨 l羽 NO2 ÏN/NH

4+-N là 1 Î 1.3, fq"8„ quá trình nitrat hoá bán

ph亥p"rj c"vt逢噂c 8吋 t衣o ra t雨 l羽 NO2 ÏN/NH

4+-N thích h嬰p là chìa khoá chính M映c tiêu c栄a

lu壱p"x<p"p {"n "z e"8鵜pj"e e"8k隠u ki羽n t嘘k"逢w"8吋 8衣v"8逢嬰c quá trình nitrat hoá bán ph亥n 鰻n 8鵜nh trong vi羽c lo衣i b臼 pkv挨"cooqpkc"p欝pi"8瓜 ecq"vtqpi"p逢噂c th違i t鰻ng h嬰p M瓜t b吋 ph違n 泳ng 12 lit v噂i giá th吋 Polyester Non-Yqxgp"8逢嬰c s穎 d映ng nh茨m nghiên c泳u các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥p0"E e"8k隠u ki羽n ki吋m soát v噂i nhi羽v"8瓜 môi vt逢運ng xung quanh ( 28 Î 320

C), t違i tr丑pi"pkv挨"207"Î 2.0 kgN/m30pi {."8瓜 ki隠m (HCO3-)

t瑛 1.55 Î 4.25 gCaCO3/l, n欝pi"8瓜 DO t瑛 0.5 Î 2.0 mgO/l, th運k"ikcp"n逢w"p逢噂c 24h, pH 8逢嬰c ki吋m soát b荏k"rJ"eqpvtqnngt."8瓜 ki隠m (HCO3

-+"8逢嬰c b鰻 sung nh茨m ki吋m soát và 鰻n 8鵜nh quá trình K院t qu違 nghiên c泳u cho th医y n欝pi"8瓜 qz{"*FQ+."8瓜 ki隠m và t違i tr丑pi"pkv挨"

có 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥n Quá trình nitrat hoá bán ph亥p"8衣v"8逢嬰c 鰻p"8鵜pj"pj逢"ucw<"v雨 l羽 NO2/NH4 8亥w"tc"8衣v"8逢嬰c t瑛 1- 1.27, t雨 l羽 tích lu悦 pkvtkv"8亥u ra cao

(trung bình trên 90%)0"Ak隠u ki羽n t嘘k"逢w"8吋 8衣v"8逢嬰c quá trình nitrat hoá bàn ph亥p"n <"8瓜

ki隠m 4.25gCaCO3/l, DO t瑛 1.5 Î 2, pH t瑛 7.9 Î 8.4 Vi khu育n oxi hoá ammonia có th吋

tích lu悦 荏 n鰻pi"8瓜 FA cao, trong kho違ng t瑛 89.3 Î 153.34 mg/l

ABSTRACT

In recent years, anaerobic ammonia oxidation (anammox) is a novel technology, it has potential superiority and economic efficiency for the nitrogen removal from wastewater which have high nitrogen and low organics concentration Anammox process needs influent nitrite to ammonia molar ratio of 1 Î 1,3 thus a preceding partial nitritation

(PN) step to produce the appropriate ratio of nitrite/ammonium is a key stage The object

of this study was to determine the optimal conditions to acquire constant partial nitritation for removing hight nitrogen from synthesis wastewater A lab-scale reactor with 12 liters of volume and the biomas carrier being the Polyester Non Î Woven (Vilene

Co.,Ldt.; Japan) was used in this study to investagate the effects of running factors on the partial nitritation In the controlling conditions with the temperature the same outsite ( 28

Î 320

C), Nv of 0.5 Î 2.0 kgNH4+-N/(m3.day), Alkalinity (HCO3-) of 1.55 Î 4.25 g

CaCO3/L, DO of 0.5 Î 2.0 mgO/L, HRT of 24h and pH was controlled by pH controller,

and alkalinity (HCO3-) was an additional for process control and monitoring The results showed that both the dissolved oxygen (DO) concentration, alkalinity and the ammonium volumetric loading rate (Nv) had effects on the partial nitritation The steady partial nitritation was achived as follows: NO2- N/NH4 - N ratio (concentration ratio) of 1.0 Î

1.27 in the effluent, average nitrite accumulation rate (NAR) (= effluent NO2- - N/NOx- -

N x 100%) ratios were over 90% The optimal conditions to acquire constant partial nitritation follows: Alkalinity (HCO3-) of 4.25 gCaCO3/L, DO of 1.5 Î 2.0 mgO/L, pH of

7.9 Î 8.4 Ammonium Î oxidizing bacteria could be acclimated to FA concentration (free

ammonium) in the range of 89.3 Î 153.34 mg/l

C 浦NG HÒA XÃ H浦I CH曳 PIJ C"XK烏T NAM

A瓜c l壱p ÎT詠 do Î H衣nh phúc

N云K"ECO"AQCP

H丑 và tên h丑e"xk‒p<"Nç"X;P"RJòE MSHV: 11250524

Pi {"vj pi"p<o"ukpj<"5213213;:9 Gi噂i tính: Nam P挨k"ukpj<"J "P瓜i

Chuyên ngành: Công ngh羽 o»k"vt逢運ng MS: 60 85 06

V‒p"8隠 tài: Nghiên c泳u các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥n x穎 lý nit挨"

Ammonia n欝pi"8瓜 cao vtqpi"p逢噂c th違i t鰻ng h嬰p

Ngày b逸v"8亥u: 01/2013 Ngày hoàn thành: 12/2013

Cán b瓜 j逢噂ng d磯n: PGS.TS Nguy宇n T医n Phong

VU0""A員pi"X "D ej"J衣nh V»k"zkp"eco"8qcp<

- Công trình nghiên c泳u này do chính tôi th詠c hi羽n t衣i phòng thí nghi羽m Khoa Môi vt逢運pi."vt逢運pi"8衣i h丑c Bách Khoa thành ph嘘 H欝 Chí Minh

- Các s嘘 li羽u trong lu壱p"x<p"nà hoàn toàn trung th詠e"x "ej逢c"8逢嬰c công b嘘 荏 các

nghiên c泳u c栄a tác gi違 khác hay trên b医t k rj逢挨pi"vk羽n truy隠n thông nào

Tôi xin ch鵜u hoàn toàn trách nhi羽m v隠 k院t qu違 nghiên c泳u trong Lu壱p"x<p"v嘘t nghi羽p c栄a

mình

H欝 Ej "Okpj."vj pi"34"p<o"4235

DANH SÁCH HÌNH

J·pj"403""Ejw"vt·pj"pkv挨"vtqpi"v詠 pjk‒pÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00ÈÈ6

Hình 2.2 Chu trình chuy吋p"jq "pkv挨ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ39

Hình 2.3 Công ngh羽 x穎 n#"pkv挨"u穎 d映ng ngu欝n cacbon bên ngoàiÈÈÈÈÈÈÈ003:

Hình 2.4 Công ngh羽 x穎 n#"pkv挨"u穎 d映ng ngu欝n cácbon t瑛 dòng tu亥n hoànÈÈÈÈ03:

Hình 2.5 U挨"8欝 t鰻ng quát c栄a quá trình nitrat hóa bán ph亥nÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0004:

Hình 4.1 N欝pi"8瓜 NH4 8亥u ra, NO2 ra, NO3 ra và t雨 l羽 NO2/NH4 8亥w"tc"ikck"8q衣n

Hình 4.10 T雨 l羽 NO2/NH48亥u ra 荏 e e"8瓜 ki隠m khác nhauÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0088

Hình 4.11 謂pj"j逢荏ng c栄c"rJ"8院n hi羽u su医t chuy吋n hoá amoniÈÈÈÈÈÈÈÈ0089

Hình 4.12 謂pj"j逢荏ng c栄c"rJ"8院n n欝pi"8瓜 NO2 và NO3 8亥u raÈÈÈÈÈÈÈÈ008:

Hình 4.13 Bi院p"vjk‒p"rJ"x "8瓜 ki隠m (I) và n欝pi"8瓜 FA, t雨 l羽 NO2/NH4 ra (II) trong b吋

ph違n 泳ng t衣i t違i tr丑ng 0.5 kgN/m3.ngàyÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00092

Hình 4.14 N欝pi"8瓜 FNA trong b吋 ph違n 泳ng t衣i t違i tr丑ng 0.5 kgN/m3.ngàyÈÈÈ000093

Hình 4.15 Bi院n thi‒p"rJ"x "8瓜 ki隠m (I) và n欝pi"8瓜 FA, t雨 l羽 NO2/NH4 ra (II) trong b吋

Hình 4.18 N欝pi"8瓜 FNA trong b吋 ph違n 泳ng t衣i t違i tr丑ng 1.5 kgN/m3.ngàyÈÈÈÈ97

Hình 4.19 Bi院p"vjk‒p"rJ"x "8瓜 ki隠m (I) và n欝pi"8瓜 FA, t雨 l羽 NO2/NH4 ra (II) trong b吋

ph違n 泳ng t衣i t違i tr丑ng 2.0 kgN/m3

Hình 4.20 N欝pi"8瓜 FNA trong b吋 ph違n 泳ng t衣i t違i tr丑ng 2.0 kgN/m3.ngàyÈÈÈÈ99

Hình 4.21 Hi羽u su医t chuy吋n hoá NH4+-N c栄a mô hình 78

Hình 4.22 T雨 l羽 NO2- / NH4+8亥u raÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00:2

Hình 4.23 T雨 l羽 tích lu悦 nitrit c栄a mô hìnhÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ000:3

Hình 4.24 N欝pi"8瓜 pkv挨"v鰻ng trong dòng raÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0:4

Hình 4.25 M嘘k"v逢挨pi"swcp"ik英a hi羽u qu違 chuy吋n hoá amoni và t雨 l羽 NO2- / NH4+ 8亥u

Hình 4.25 S詠 vjc{"8鰻i màu s逸e"d́p"swc"e e"ikck"8q衣n v壱n hànhÈÈÈÈÈÈÈÈ0:6

DANH SÁCH B 謂NG

B違ng 2.1 Thành ph亥p"p逢噂c th違i sinh ho衣vÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ000000000:

B違ng 2.2 N欝pi"8瓜 8員e"vt逢pi"»"pjk宇o"pkv挨"v鰻ng thu運ng th医y trong m瓜t s嘘 lo衣k"p逢噂c

B違ng 2.3 So sánh các quá trình x穎 lý AmmoniaÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ039

B違ng 3.1 Thành ph亥p"p逢噂c th違i t鰻ng h嬰pÈÈÈÈÈ000ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ5;

B違ng 3.2 T違i tr丑pi"Pkv挨"e栄a mô hìnhÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0062

B違ng 3.3 A瓜 ki隠o"vtqpi"p逢噂c th違i t鰻ng h嬰pÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00062

B違ng 3.4 E e"rj逢挨pi"rj r"rj¤p"v ejÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ064

B違ng 4.1 T雨 l羽 NO2/NH4 t衣k"e e"8瓜 ki隠m khác nhauÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00088

B違ng 4.2 N欝pi"8瓜 FA và FNA t衣i các t違i tr丑ng nghiên c泳uÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00099

B違ng 4.3 A員c tính bùn trong b吋 ph違n 泳ngÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ000:7

KÝ HI 烏U CH頴 VI蔭T T溢T

ANAMMOX(Anaerobic Ammonium oxidation) Qzk"jq "coqpk"vtqpi"8k隠u ki羽n k液

khí AOB ( Ammonia oxidizing bacteria) Vi khu育n oxi hoá amoni

BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nhu c亥u oxi sinh hoá

COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu c亥u oxi hoá h丑c

DO ( Dissolves Oxygen) N欝pi"8瓜 oxi hoà tan

FNA (Free Nitrous acid) Axit nitric t詠 do

HRT (Hydraulic retention time) Th運i giap"n逢w"p逢噂c

MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) Ch医t r逸p"n挨"n穎ng

NAR (Nitrite Accumulation Rate) T雨 l羽 tích lu悦 nitrit

NLR (Nitrogen loading rates) T違i tr丑pi"pkv挨

NOB (Nitrite oxidizing bacteria) Vi khu育n oxi hoá nitrit

PN (Partial Nitritation) Quá trình nitrat hoá bán ph亥n

PNBC (Polyester Non-Woven Biomass carrier) Giá th吋 Polyester Non-Woven

PNR (Partial Nitritation reactor) B吋 ph違n 泳ng nitrat hoá bán ph亥n

SBR (Sequencing batch reactor) B吋 ph違n 泳ng theo m飲

SRT (Solids retention time) Th運k"ikcp"n逢w"d́p

SS (Suspended Solids) Thông s嘘 ch医t r逸p"n挨"n穎ng

VSS (Volatile Suspended Solids) Ch医t r逸p"dc{"j挨k

2.2 Tác h衣i c栄c"pkv挨ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0008

2.3 Ngu欝n g嘘e"rj v"ukpj"pkv挨ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ9

2.4 Các quá trình sinh h丑c 泳ng d映pi"8吋 x穎 n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違kÈÈÈÈÈÈÈ32

2.4.1 Quá trình nitrat hoá và kh穎 pkvtcvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ10 4060303""Sw "vt·pj"pkvtcv"jq ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00000032

2.4.1.2 Quá trình kh穎 pkvtcvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ037

2.4.1.3 H羽 th嘘ng k院t h嬰p nitrat hoá Î kh穎 pkvtcvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ039 40604""Sw "vt·pj"CpcooqzÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0003:

2.4.2.2 Các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院p"sw "vt·pj"CpcooqzÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00000042 4060405""姶w"Î pj逢嬰e"8k吋m c栄c"sw "vt·pj"CpcooqzÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ045

2.4.3 M瓜t s嘘 quá trình sinh h丑c khác 泳ng d映ng x穎 n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違kÈÈÈÈ45

2.5 Quá trình Nitrat hoá bán ph亥p"*Rctvkcn"Pkvtkvcvkqp+ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0004:

2.5.2 Các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈÈÈÈÈÈ000000052

2.5.3 Các nghiên c泳u 泳ng d映ng quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈÈÈÈÈÈÈÈ53 EJ姶愛PI"5<"X一T LI烏W"XÉ""RJ姶愛PI"RJèR"PIJKçP"E永WÈÈÈÈÈÈÈ0059

4.2.1 謂pj"j逢荏ng c栄a n欝pi"8瓜 FQ"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈÈÈÈÈ068

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"FQ"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 0.5 kgN/m30pi {ÈÈÈÈÈ069

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"FQ"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 1.0 kgN/m30pi {ÈÈÈÈÈ06;

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"FQ"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 1.5 kgN/m30pi {ÈÈÈÈÈ072

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄a DO 8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 2.0 kgN/m30pi {ÈÈÈÈÈ073

4.2.2 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠o"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈÈÈÈÈÈ00074

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠o"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 0.5 kgN/m30pi {ÈÈÈ0075

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠o"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 1.0 kgN/m30pi {ÈÈÈ0078

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠o"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 1.5 kgN/m30pi {ÈÈÈ007;

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠o"8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 2.0 kgN/m30pi {ÈÈÈ0062

¬ 謂pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 ki隠m trên các t違i tr丑pi"pkv挨ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0087

4.2.3 謂nh h逢荏ng c栄c"rJ"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00088

4.2.4 謂pj"j逢荏ng c栄a n欝pi"8瓜 HC"x "HPC"8院n quá trình nitrat hoá bán ph亥pÈÈ0008:

¬ 謂pj" j逢荏ng c栄a n欝pi" 8瓜 HC" x " HPC" 8院n quá trình PN t衣i t違i tr丑ng 0.5

4.2.5 Hi羽u su医t chuy吋n hoá Amoni NH4+-N c栄c"o»"j·pjÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ0009:

¬ T雨 l羽 tích lu悦 nitrit c栄c"o»"j·pjÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ009;

6040803"Swcp"u v"j·pj"vj k"d́pÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ00:5

4.2.6.2 M壱v"8瓜 sinh kh嘘k"d́pÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ:7 EJ姶愛PI"7<"M蔭T LU一N VÀ KI蔭N NGH卯ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ000:9

EJ姶愛PI"3<" M雲 A井U 1.1 V pj"e亥p"vjk院v"e栄c"8隠"v k

T瑛 vt逢噂e"8院n nay các ch雨 vk‒w"8逢嬰c quan tâm trong các h羽 th嘘ng x穎 n#"p逢噂c th違i 荏

Vi羽t Nam ch栄 y院u là COD, BOD5."UU."Eqnkhqtou0"Pj逢pi"vj運i gian g亥p"8¤{"jck ch雨 tiêu

n英c"8逢嬰c quan tâm khá nhi隠w"n "j o"n逢嬰pi"P."R"vtqpi"p逢噂c th違i

Hi羽n nay, h亥u h院v"p逢噂c th違i sau h羽 th嘘ng x穎 lý ch医v"n逢嬰ng th違k"8亥u ra không 鰻n 8鵜pj"8員c bi羽v"n "j o"n逢嬰pi"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i cao Bên c衣pj"8„."ejk"rj "x壱n hành cho

các công ngh羽 x穎 lý pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i hi羽n t衣i còn khá cao, ch栄 y院w"nk‒p"swcp"8院n nhu

c亥u cung c医p ôxy và các thành ph亥n h英w"e挨0"Ej pj"x·"vj院, vi羽c nghiên c泳u công ngh羽 x穎

lý m噂i có tính hi羽u qu違 cao, chi phí th医r"8吋 x穎 n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i là m瓜t yêu c亥u c医p

thi院t Vì v壱y, vi羽c tìm ki院m m瓜t công ngh羽 thích h嬰r"8吋 x穎 n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i trong

hoàn c違nh hi羽p"pc{"e pi"pj逢"v逢挨pi"nck"n "8 pi"8逢嬰c quan tâm

P<o"3;;7."o瓜t ph違n 泳ng chuy吋p"j„c"pkv挨"o噂k"ej逢c"v瑛ng bi院v"8院p"vt逢噂e"8„."x隠 c違

lý thuy院t l磯n th詠c nghi羽o." 8„" n " rj違n 泳ng oxy hóa k液 khí Ammonium (Anaerobic

Ammonium oxidation, vi院t t逸v" n " Cpcooqz+0" Vtqpi" 8„." cooqpkwo" 8逢嬰c oxy hóa b荏i pkvtkv"vtqpi"8k隠u ki羽n k液 khí, không c亥n cung c医p ch医t h英w"e挨"8吋 t衣q"vj pj"pkv挨"rj¤p"v穎

S詠 phát tri吋p"sw "vt·pj"cpcooqz"8«"o荏 tc"j逢噂ng phát tri吋n k悦 thu壱t x穎 n#"pkv挨"o噂k."8員c

bi羽v"n "8嘘i v噂k"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰pi"pkv挨"ecq0

Bên c衣pj"8„."sw "vt·pj"Pkvtcv"j„c"d p"rj亥n (Partial Nitrification Î RP+"e pi"8逢嬰c

xem là m瓜t công ngh羽 kh違 thi và kinh t院 "8員c bi羽t là v噂i các lo衣k"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰ng pkv挨"ecq"jc{"v雨 l羽 COD/N th医r"pj逢<"p逢噂c r雨 t e."p逢噂c th違k"ej<p"pw»k."p逢噂c th違i ch院 bi院n

th詠c ph育oÈJ挨p"p英a vi羽c k院t h嬰p gi英a PN và quá trình Annammox là m瓜t công ngh羽 8亥y h泳a h姻n, khác ph映e"8k吋m y院u c栄a công ngh羽 x穎 n#"pkv挨"vtw{隠n th嘘ng Chính vì th院,

vi羽c th詠c hi羽p"8隠 tài : Ð Nghiên cとu các yｘu tぐ Ｖnh huぞpi"8ｘn quá trình N itrat hóa

bán phＺn xぬ n#"Pkv￢"Cooqpkc"pげpi"8じ ecq"vtqpi"p⇔ずc thＶi tごng hぢpÑ góp ph亥n t衣o

ti隠p"8隠 cho vi羽c tri吋n khai 泳ng d映ng quá trình PN trong x穎 n#"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰ng Pkv挨"ecq0

1.2 O映e"vk‒w"pijk‒p"e泳w

- Xây d詠pi"o»"j·pj"vtqpi"8k隠u ki羽n phòng thí nghi羽m 8吋 nghiên c泳u quá

trình PN s穎 d映ng v噂k"p逢噂c th違i t鰻ng h嬰p có n欝pi"8瓜 Ammonia cao

- A pj"ik "違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘 rJ."8瓜 ki隠m, DO, FA, FNA 8院n hi羽u qu違 c栄a

quá trình PN v噂k"p逢噂c th違i nhân t衣q"e„"j o"n逢嬰ng Ammonia cao theo các t違i tr丑ng khác pjcw"vtqpi"8k隠u ki羽n phòng thí nghi羽m

1.3 A嘘k"v逢嬰pi"x "rj衣o"xk"pijk‒p"e泳w

A嘘k"v逢嬰ng nghiên c泳u

- P逢噂c th違i t鰻ng h嬰p có n欝pi" 8瓜 Pkv挨" Cooqpkc" ecq" vjgq" e e" v違i tr丑ng khác

nhau

- O»"j·pj"vtqpi"8k隠u ki羽n phòng thí nghi羽m nghiên c泳u quá trình PN v噂k"p逢噂c

th違i nhân t衣o

Ph衣m vi nghiên c泳w<" A pj"giá các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình PN c栄a mô

hình bao g欝o<"rJ."8瓜 ki隠m, DO, FA, FNA

- Xác 8鵜nh 違nh hu荏ng c栄a các y院u t嘘 pJ."8瓜 ki隠o."FQ."HC."HPC"8院n hi羽u qu違 x穎 lý

c栄a quá trình PN theo các t違i tr丑ng khác nhau

1.5 Rj逢挨pi"rj r"pijk‒p"e泳w

- T鰻ng quan tài li羽w"vtqpi"x "piq k"p逢噂c v隠 quá trình PN x穎 n#"Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i,

thi院t b鵜 x穎 lý và các y院u t嘘 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình

- Rj逢挨pi pháp th詠c nghi羽m mô hình, nghiên c泳u trên mô hình

- Rj逢挨pi"rj r"n医y m磯u và phân tích

- Rj逢挨pi"rj r"v pj"vq p"x "z穎 lý s嘘 li羽u

1.6 ""pij c"mjqc"j丑e"x "vj詠e"vk宇p

- V隠 khoa h丑c: K院t qu違 nghiên c泳w"n "e挨"u荏 lý thuy院v"8吋 8 pj"ik "違nh hu荏ng c栄a các

y院u t嘘<"rJ."8瓜 ki隠m, DO, FA, FNA 8院n hi羽u qu違 x穎 lý c栄a quá trình PN, t衣q"e挨"u荏 cho

các nghiên c泳w"u¤w"j挨p"e e"{院u t嘘, thành ph亥n 違pj"j逢荏pi"8院n hi羽u qu違 x穎 n#"Pkv挨"v衣o

ti隠p"8隠 cho vi羽c 泳ng d映pi"sw "vt·pj"RP"8吋 lo衣i b臼 Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i

- V隠 #"pij c"vj詠c ti宇n: k院t qu違 c栄a 8隠 v k"e pi"n "e挨"u荏 8吋 tri吋n khai 泳ng d映ng r瓜ng

rãi trong x穎 n#"p逢噂c th違i có n欝pi"8瓜 ammonia cao t瑛 m瓜t s嘘 n pj"x詠e"ej<p"pw»k."e»pi"

nghi羽r"pj逢<"P逢噂c th違i t瑛 lò m鰻."p逢噂c th違i t瑛 ch院 bi院p"p逢噂e"v逢挨pi."p逢噂c r雨 rác, các xí

nghi羽p ch院 bi院n th栄y s違p."ej<p"pw»k"heo, nhà máy ch院 bi院n tinh b瓜t s逸n, th詠c ph育m và

m瓜t s嘘 ngành ngh隠 mj eÈD‒p"e衣pj"8„."vi羽c nghiên c泳u c栄c"8隠 v k"e pi"i„r"rj亥n nâng

cao hi羽u qu違, gi違m chi phí x穎 n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰pi"pkv挨"ecq0

1.7 V pj"o噂k"e栄c"8隠"v k

Quá trình Nitrat hóa bán ph亥p"*RP+"8吋 x穎 n#"p逢噂c th違i nhân t衣o ch泳c"j o"n逢嬰ng pkv挨"e„"p欝pi"8瓜 ecq"8«"8逢嬰c nghiên c泳u nhi隠u trên th院 gi噂i Z0Iwq"*422:+"8«"pijk‒p"e泳u 違pj"j逢荏ng c栄a n欝pi"8瓜 DO và th運i gian s映e"mj "8院n kh違 p<pi"v ej"n {"pkvtkv"e栄a quá trình

nitrat hóa bán ph亥n; Marina C.Fg"Rtc"*4233+"8«"pijk‒p"e泳u 違pj"j逢荏ng c栄a n欝pi"8瓜 COD 8院n quá trình nitrat hóa bán ph亥n; Jqpi{w"Ycpi"*4233+"e pi"8«"vk院n hành nghiên c泳u 違pj"j逢荏ng c栄c"8員e"v pj"p逢噂c th違i 8院n quá trình nitrat hóa bán ph亥n trong b吋 SBR

Vw{"pjk‒p"ej逢c"e„"pijk‒p"e泳w"p q"8 pj ik "8欝ng b瓜 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘 8院n hi羽u qu違 c栄a quá trình nitrat hóa bán ph亥p0"A隠 v k"8逢嬰c th詠c hi羽n nh茨m nghiên c泳u 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘: n欝pi"8瓜 FQ."8瓜 ki隠m, pH, t違i tr丑ng Amonium (NH4-P+"8院n

hi羽u qu違 c栄a quá trình nitrat hóa bán ph亥n, t瑛 8„"z e"8鵜nh các thông s嘘 v壱p"j pj"8嘘i v噂i

quá trình nitrat hóa bán ph亥n x穎 n#"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰pi"pkv挨"ecq0"Mô hình nghiên c泳u

s穎 d映ng giá th吋 Polyester Non Î Woven v噂i di羽n tích b隠 m員t riêng l噂n n o"v<pi"mj違 p<pi"

ti院p xúc gi英a vi sinh v壱v"x "p逢噂c th違i, vi sinh v壱t dính bám lên giá th吋 n o"v<pi"o壱v"8瓜

sinh kh嘘i so v噂k"sw "vt·pj"n挨"n穎pi"vj»pi"vj逢運ng Bên c衣pj"8„"giá th吋 s穎 d映pi"8逢嬰c tách

ra, s逸p x院r"vj pj"4"pi<p"tk‒pi"dk羽t v噂i m映e"8 ej"vt pj"mj»pi"z違y ra quá trình k鵜 khí, do 8„"mj»pi"z違y ra quá trình kh穎 Nit挨"d茨ng quá trình Anammox Fq"8„"8¤{"n "o瓜v"8隠 tài

hoàn toàn m噂i và có tính th詠c ti宇n r医t cao

EJ姶愛PI"4<" V蔚PI"SWCP 2.1 V鰻pi"swcp"x隠"Pkv挨

Pkv挨"v欝n t衣k"vtqpi"o»k"vt逢運ng r医t nhi隠u d衣ng Nó là y院u t嘘 e挨"d違n c医u thành 78%

b亥u khí quy吋p"vt k"8医t 雲 8k隠u ki羽n d·pj"vj逢運pi."pkv挨"ej栄 y院u 荏 tr衣ng thái khí, là ch医t

không mùi, không v鵜 x "vt挨"x隠 m員t hoá h丑c M瓜t tr衣ng thái khác, nó còn là y院u t嘘 c医u

thành nên axit amin và axit nucleic, là chìa khoá c栄a t医t c違 sinh v壱t s嘘ng

Pkv挨"n "o瓜t y院u t嘘 vtqpi"p逢噂c th違i c栄a con pi逢運k0"Vtqpi"p逢噂c th違i các h嬰p ch医t

c栄c"pkv挨"v欝n t衣k"f逢噂i b嘘n d衣ng chính: các h嬰p ch医t h英w"e挨."coqpk."pkvtkv"x "pkvtcv0"E e"

d衣ng c栄c"pkv挨"nw»p"ejw{吋n hoá l磯n nhau, và ch栄 y院u nh運 vào vi sinh v壱t, m瓜t ph亥n nh運

vào hi羽p"v逢嬰ng v壱v"n#"pj逢"u医m ch噂p Hình 2.1 th吋 hi羽n chu trình c栄c"pkv挨"vtqpi"v詠 nhiên

Hình 2.1 Ejw"vt·pj"Pkv￢"vtqpi"vば nhiên

Pkv挨"8逢嬰c chuy吋p"jq "vtqpi"o»k"vt逢運ng nh運 vi sinh v壱t và các ph違n 泳ng thu亥n hoá

h丑c Các quá trình chuy吋p"jq "pkv挨"dcq"i欝m: quá trình c嘘 8鵜pj"pkv挨."quá trình amon hoá,

quá trình nitrat hoá, quá trình kh穎 nitrat hoá, quá trình anammox

¬ Tr衣ng thái t欝n t衣i c栄c"Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i

V逢挨pi"v詠 pj逢"vtqpi"o»k"vt逢運ng t詠 pjk‒p"vtqpi"p逢噂c th違i, các h嬰p ch医t c栄c"pkv挨"v欝n t衣i f逢噂i 3 d衣ng: các h嬰p ch医t h英w"e挨."coqpk"x "e e"j嬰p ch医t d衣ng ôxy hoá (nitrit và nitrat)

H嬰p ch医t h英w"e挨"ej泳c"pkv挨"n "o瓜t ph亥n c医u thành phân t穎 protein ho員c là thành

ph亥n phân hu益 rtqvgkp"pj逢"n "e e"rgrvkf."czkv"cokp."wt‒0"

Amoniac (NH 3 ) chính là l逢嬰pi"pkv挨"co»p"*PJ4++"vtqpi"p逢噂c th違i sinh ho衣v."p逢噂c

th違i công nghi羽p th詠c ph育m và m瓜t s嘘 lo衣k"p逢噂c th違i khác có th吋 r医t cao

Nitrit (NO 2 - ) là s違n ph育m trung gian c栄a quá trình ôxy hoá amoniac ho員e" pkv挨"coqpk"vtqpi"8k隠u ki羽n hi院u khí nh運 các lo衣i vi khu育n Nitrosomonas0"Ucw"8„"pkvtkv"j·pj"

thành ti院p t映e"8逢嬰c vi khu育n Nitrobacter oxy hoá thành nitrat

Các quá trình nitrit và nitrat hoá di宇n ra theo ph違n 泳ng b壱c I:

Vtqpi"8„<"kn và km là các h茨ng s嘘 t嘘e"8瓜 nitrit và nitrat hoá

E e"rj逢挨pi"vt·pj"rj違n 泳ng c栄c"sw "vt·pj"pkvtkv"x "pkvtcv"jq "8逢嬰c bi吋u di宇p"pj逢"

sau:

Quá trình nitrat hoá c亥n 4,57g oz{" ejq" 3i" pkv挨" co»p0" E e" nq衣i vi khu育n

Nitrosomonas và Nitrobacter là các lo衣i vi khu育n hi院u khí thích h嬰p v噂k"8k隠u ki羽n nhi羽t 8瓜 t瑛 20„30oC

Nitrit là h嬰p ch医t không b隠p."p„"e pi"e„"vj吋 là s違n ph育m c栄a quá trình kh穎 nitrat vtqpi"8k隠u ki羽n y院m khí

Ngoài ra, nitrit còn có ngu欝n g嘘c t瑛 p逢噂c th違i quá trình công nghi羽r"8k羽n hoá

Trong tr衣ng thái cân b茨ng 荏 o»k"vt逢運pi"p逢噂c, n欝pi"8瓜 pkvtkv."pkvtcv"vj逢運ng r医t th医p, nó vj逢運ng nh臼 j挨p"2.24"oi1n0"P院u n欝pi"8瓜 amoni, giá tr鵜 pH và nhi羽v"8瓜 c栄c"p逢噂c cao, quá

trình nitrit hoá di宇n ra thu壱n l嬰i, và n欝pi"8瓜 c栄a nó có th吋 8衣v"8院n giá tr鵜 l噂n Trong quá

trình x穎 n#"p逢噂e."pkvtkv"vtqpi"p逢噂c s胤 v<pi"n‒p"8瓜t ng瓜t

Nitrat (NO 3 - ) là d衣ng h嬰p ch医v"x»"e挨"e栄c"pkv挨"e„"jq "vt鵜 cao nh医t và có ngu欝n g嘘c

瑛 p逢噂c th違i sinh ho衣t ho員e"p逢噂c th違i m瓜t s嘘 ngành công nghi羽p th詠c ph育m, hoá

ch医t, ch泳a m瓜v"n逢嬰ng l噂n các h嬰p ch医v"pkv挨0"Mjk"x q"u»pi"j欝, chúng ti院p t映c b鵜 nitrat

hoá, t衣o thành nitrat

Pkvtcv"jq "n "ikck"8q衣n cu嘘i cùng c栄a quá trình khoáng hoá các ch医t h英w"e挨"ej泳a pkv挨0"Pkvtcv"vtqpi"p逢噂c th違i ch泳ng t臼 s詠 hoàn thi羽n c栄a công trình x穎 n#"p逢噂c th違i b茨ng rj逢挨pi"rj r"ukpj"j丑c

M員t khác, quá trình nitrat hoá còn t衣o nên s詠 v ej"n {"»z{"vtqpi"j嬰p ch医v"pkv挨"8吋

cho các quá trình ôxy hoá sinh hoá các ch医t h英w"e挨"vk院r"vjgq."mjk"n逢嬰ng ôxy hoà tan trong

khu育n kh穎 nitrat ho員e"pkvtkv"8吋 l医y oxy cho quá trình ôxy hoá các ch医t h英w"e挨0"Sw "vt·pj"

kh穎 pkvtcv"8逢嬰c bi吋u di宇p"vjgq"rj逢挨pi"vt·pj"rj違n 泳pi"ucw"8¤{<

4NO3- + 4H+ + 5C.h英w"e挨" s"""""7EQ2 + 2N2 + 2H2O

Trong quá trình ph違p" pkvtcv"jq "3i" pkv挨" u胤 gi違i phóng 1,71g O2 (kh穎 nitrit) và

2,85g O2 (kh穎 nitrat)

2.2 V e"j衣k"e栄c"Pkv挨

¬ Tác h 衣i c栄c"pkv挨"8嘘i v噂k"eqp"pi逢運i

Trong các d衣ng t欝n t衣i c栄c"pkv挨"vj·"f衣pi"pkvtkv"x "pkvtcv"n "8瓜c nh医t, 違pj"j逢荏ng r医t

l噂p"8院n s泳c kho飲 eqp"pi逢運k"x "o»k"vt逢運ng Nitrat t衣o ra ch泳ng thi院u vitamin và có th吋 k院t

h嬰p v噂k"e e"cokp"8吋 t衣o thành nitroucokpg"n "piw{‒p"pj¤p"i¤{"wpi"vj逢"荏 pi逢運i cao tu鰻i

Tr飲 u挨"ukpj"8員c bi羽t nh衣y c違m v噂i nitrat Nitrit còn nguy hi吋o"j挨p"pkvtcv."mjk"v e"f映ng v噂i cokp"jc{"cnm{n"ecedqpcv"vtqpi"e挨"vj吋, chúng có th吋 t衣o thành các h嬰p ch医t ch泳c"pkv挨"i¤{"wpi"vj逢0"Vtqpi"e挨"vj吋 nitrit có th吋 oxi hoá s逸t II pi<p"e違n quá trình hình thành Hb, làm

gi違o"n逢嬰ng oxi trong máu, t瑛 8„"i¤{"pi衣t, bu欝n nôn, khi n欝pi"8瓜 cao s胤 d磯p"8院n t穎 vong

¬ Tác h 衣i c栄c"pkv挨"8嘘i v噂k"o»k"vt逢運ng

S詠 e„"o<v"e栄c"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i có th吋 gây ra nhi隠u 違nh hu荏ng x医w"8院n h羽 sinh

vj k0"Mjk"p逢噂c th違i ch泳a nhi隠u ammoniac có th吋 i¤{"8瓜c cho cá và h羽 8瓜ng v壱t thu益 sinh

vtqpi"p逢噂e0"Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i cao ch違y vào sông, h欝 n o"v<pi"j o"n逢嬰ng ch医t dinh f逢叡ng, gây ra s詠 phát tri吋n m衣nh m胤 c栄a các lo衣i th詠c v壱v"rj́"fw"pj逢 rêu, t違o S詠 phát

tri吋n nhanh chóng c栄a t違o s胤 làm m医t cân b茨ng sinh thái t衣i khu v詠c, phá v叡 chu厩i th泳c

<p."ik違m ch医v"n逢嬰pi"p逢噂c, phá hu益 o»k"vt逢運ng thu益 v詠e."u逢"rj¤p"jw益 t違o ch院v"8k"u胤 sinh

ra nhi隠u ch医v"8瓜e"pj逢"PJ4+, H2S, CO2, CH4.Èvk‒w"fk羽t nhi隠u loài sinh v壱v"vtqpi"p逢噂c

Hi羽p"v逢嬰pi"8„"i丑k"n "rj¿"f逢叡ng ngu欝p"p逢噂c

2.3 Piw欝p"i嘘e"rj v"ukpj"pkv挨

Pkv挨"8逢嬰c phát sinh ch栄 y院u trong các lo衣k" p逢噂c th違k"pj逢<" p逢噂c th違i sinh ho衣t, p逢噂c th違i công nghi羽r."p逢噂c th違k"ej<p"pw»k."p逢噂c th違i r雨 t e."p逢噂c th違i t瑛 quá trình x穎 lý

bùn M厩i lo衣k"p逢噂c th違i có ch泳c"j o"n逢嬰ng amoni khác nhau Và trong m厩i lo衣i nuc噂

th違i có s詠 fcq"8瓜ng khá l噂n c栄a nó, tu thu瓜e"x q"8k隠u ki羽n t詠 nhiên, kinh t院, xã h瓜kÈ"

N欝pi"8瓜 vtqpi"p逢噂c r雨 t e"fcq"8瓜ng t瑛 500 Î 3000 mg/l, s違n xu医t tinh b瓜t t瑛 800 Î 1100 oi1n."p逢噂c th違k"8»"vj鵜 kho違pi""322"oi1n."p逢噂c th違k"ej<p nuôi heo t瑛 115 Î 175 mg/l, phân

hu益 bùn t瑛 100 Î 4222"oi1n."p逢噂c th違i lên men t瑛 180 Î 450 mg/l, s違n xu医t phân bón và

s違n ph育m nông nghi羽p khác t瑛 500 -1000 mg/l

Ngu欝p"p逢噂c th違i t瑛 sinh ho衣t g欝o<"p逢噂c v羽 sinh, t逸m gi員t, r穎a rau, c栄 th鵜v."p逢噂c t瑛

b吋 ph嘘t, t瑛 khách s衣n, nhà hàng, các d鵜ch v映 công c瓜pi"pj逢"vj逢挨pi"o衣i, b院n tàu xe, b羽nh

vi羽p."vt逢運ng h丑c, khu du l鵜ch Chúng thu運pi"8逢嬰c thu gom vào các kênh d磯p"p逢噂c th違i

H嬰p ch医v"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i bao g欝o"cooqpkce."rtqvgkp."rgrvkv."czkv"cokp"e pi"pj逢"e e"

thành ph亥n ch医t th違i khác trong ch医t th違i r逸n và l臼pi0"Vtqpi"p逢噂c th違i sinh ho衣t n欝pi"8瓜 pkv挨"mj»pi"ecq"uq"x噂i các lo衣k"p逢噂c th違k"mj e0"Vtqpi"p逢噂c th違i sinh ho衣v"pkv挨"v欝n t衣k"f逢噂i

d衣pi"x»"e挨"(65%) và h英w"e挨"*57'+."piw欝p"pkv挨"ej栄 y院u là t瑛 p逢噂c ti吋u M厩k"pi逢運i trong

m瓜t ngày x違 vào h羽 th嘘pi"vjq v"p逢噂e"304"n v"p逢噂c ti吋w."v逢挨pi"8逢挨pi"x噂k"34i"pkv挨"v鰻ng s嘘

Trong s嘘 8„"pkv挨"wt‒"n "209i."e p"n衣i là 荏 các d衣ng khác B違ng 2.1 th吋 hi羽p"j o"n逢嬰pi"pkv挨"

trong n逢噂c th違i sinh ho衣t

BＶng 2.1 Thành phＺp"p⇔ずc thＶi sinh hoＴt

Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i công nghi羽p t瑛 s違n xu医t công nghi羽r"nk‒p"swcp"8院n ch院 bi院n

th詠c ph育m, s違n xu医v" rj¤p" d„p." 8員c bi羽t ch院 bi院n m栄 cao su, ch院 bi院p" v挨" v茨m thu瓜c fcÈej院 bi院n th詠c ph育m th違i m瓜v"n逢嬰pi"8 pi"m吋 h嬰p ch医t ch泳c"pkv挨"nk‒p"swcp"8院n lo衣i

th詠c ph育m ch泳a nhi隠w"8衣m: ch院 bi院n thu益 h違i s違n, gi院t m鰻 và s違n xu医t th泳e"<p"v瑛 các lo衣i

th鵜, s英c."8壱u n医oÈP逢噂c th違i t瑛 khâu gi院t m鰻 ch泳a m瓜v"n逢嬰ng máu, m叡, phân cùng các

m違nh th鵜t v映p."p逢噂c th違i t瑛 khâu gi院t m鰻 8逢嬰c thu gom cùng v噂k"p逢噂c th違i v羽 sinh d映ng

c映 Quá trình s違n xu医t m瓜t s嘘 lo衣i hoá ch医t, phân bón, s嬰i t鰻ng h嬰p th違k"tc"n逢嬰ng khá l噂n

các ch医t h英w"e挨"ej泳c"pkv挨."e e"j嬰p ch医t này d宇 b鵜 phân hu益 vtqpi"o»k"vt逢運ng và t衣o ra

amoniac N欝pi"8瓜 h嬰p ch医v"pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i công nghi羽r"e pg bi院p"8瓜ng r医t m衣nh,

không ch雨 trong mùa v映 mà cá trong t瑛ng ngày, nh医v"n "8嘘i v噂k"e e"e挨"u荏 ch院 bi院n th詠c

ph育m s違n xu医v"8欝ng th運i nhi隠u lo衣i s違n ph育m B違ng 2.2 cho th医{"j o"n逢嬰pi"pkv挨"vtqpi"

t瑛ng lo衣k"p逢噂c th違i khác nhau

BＶng 2.2 Nげpi"8じ 8ｐe"vt⇔pg ô nhiいo"pkv￢"vごng thuぜng thＸy trong mじt sぐ loＴk"p⇔ずc

thＶi công nghiうp

s荏 ej<p"pw»k"pj逢pi"vjw運pi"vj·"p逢噂c th違k"ej<p"pw嘘k"e„"j o"n逢嬰ng ch医t ô nhi宇m h英w"e挨""

khá cao: SS: 180 Î 1240 mg/l, COD: 500 Î 3000 mg/l, BOD: 300 Î 2100 mg/l, NH4+: 15

Î 865 mg/l, E.Coli: 15.105 Î 68.3 107 MPN/100ml, Steptococcus Faecalis 3.102 Î 3.5

103 ORP1322on0" Pj·p" ejwpi." p逢噂c th違i t瑛 trang tr衣k" ej<p" pw»k" jgq" i¤{" »" pjk宇m môi vt逢運ng r医t l噂p"pj逢pi"j亥u h院v"e挨"u荏 ej<p"pw»k"jgq nh臼 hi羽p"pc{"8隠w"ej逢c"e„"j羽 th嘘ng x穎

lý thích h嬰p và ho衣v"8瓜pi"ej逢c"jk羽u qu違 Nguyên nhân c栄a vi羽c trên là do ý th泳c c栄a các

qu違n lý c栄a các xí nghi羽r"ej<p"pw»k"ej逢c"eqk"vt丑ng v医p"8隠 x穎 n#"p逢噂c th違k"ej<p"pw»k"jgq0

P逢噂c r雨 t e"e pi"n "piw欝p"rj v"ukpj"p逢噂c ô nhi宇m ch泳c"pkv挨"mj "ecq0"Vj pj"rj亥n

h英w"e挨"ej瑛c"pkv挨"vtqpi"t e"ej栄 y院u là protein và m瓜v"n逢嬰ng nh臼 j挨p"e e"j嬰p ch医t axit

nucleic, chitin, urê, các s違n ph育m phân hu益 t瑛 th泳e"<p."z e"8瓜ng v壱t Trong quá trình

phân hu益 y院m khí, protein và các h嬰p ch医t ch泳c"pkv挨"d鵜 phân hu益 b荏i enzyme do vi sinh

y院m khí và m瓜t ph亥n y院m khí t衣o ra axit amin và ti院p t映c thành amoni và cacbon dioxit

cùng v噂i axit d宇 dc{"j挨k0"O瓜v"n逢嬰ng không l噂p"czkv"cokp."coqpk"8逢嬰c vi sinh v壱t s穎 d映ng 8吋 c医u t衣o t院 d q."n逢嬰pi"e p"f逢"v欝n t衣i vtqpi"p逢噂c rác Tu vào tu鰻i c栄c"p逢噂c r雨 rác mà

thành ph育p"p逢噂c r雨 t e"e„"mj e"pjcw0"P逢噂c r雨 t e"e "e„"j o"n逢嬰ng COD khá th医r"x "pkv挨"

khá cao, b荏i vì theo th運i gian, EQF"vtqpi"p逢噂c r雨 t e"8逢嬰c vi sinh v壱t phân hu益 h院v."8欝ng

th運i vi sinh v壱t c栄ng phân hu益 các protein thành axit amin, r欝i axit amin thành NH4+,

NH4+ vtqpi"p逢噂c r雨 t e"v<pi"vjgq"vj運i gian H嬰p ch医v"pkv挨"vtqpi"e e"j欝 g欝m có: ch医t h英u e挨"ej泳c"pkv挨."coqpk."pkvtkv."pkvtcv"f衣pi"vcp"vtqpi"p逢噂c và trong c医u trúc t院 bào c栄a vi sinh

v壱t và t違o Trong h欝 y院m khí, h嬰p ch医t pkv挨"v欝n t衣i ch栄 y院u 荏 d衣ng amoni, m瓜t ph亥n n茨m

trong t院 bào c栄a vi sinh v壱t y院o"mj 0"Fq"mj»pi"v ej"8逢嬰c sinh kh嘘i ra kh臼k"p逢噂c nên khi

phân hu益."coqpk"8逢嬰e"Ðvt違 l衣kÑ"j亥w"pj逢"vt丑n v姻p"vtqpi"o»k"vt逢運pi"p逢噂c

2.4 E e"sw "vt·pj"ukpj"j丑e"泳pi"f映pi"8吋"z穎"n#"pkv挨"vtqpi"p逢噂e"vj違k

Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i có th吋 x穎 lý b茨pi"e e"rj逢挨pi"rj r"ucw<"rj逢挨pi"rj r"x壱t lý,

hoá h丑c và sinh h丑c Trong gi噂i h衣n lu壱p"x<p"ej雨 8k"u¤w"x q"rj逢挨pi"rj r"ukpj"j丑c

2.4.1 Sw "vt·pj"pkvtcv"jq "x "mj穎"pkvtcv

2.4.1.1 Quá trình nitrat hóa

Nitrat hóa l亥p"n逢嬰t bao g欝o"4"d逢噂c nitrat hóa ammonium và nitrat hóa nitrite nh運

vào 2 ch栄ng vi khu育n t詠 f逢叡ng: Vi khu育n oxy hóa ammonia (AOB) và vi khu育n oxy j„c""pkvtkvg""*PQD+0""Vtqpi""d逢噂c nitrat hóa ammonium, Nitrosomonas là lo衣k"8逢嬰c

tìm th医y nhi隠u nh医t trong nhóm AOB và các lo衣i khác, bao g欝m

Nitrosococcus và Nitrosospira (Watson và c瓜ng s詠.""3;:3+0""Vtqpi""d逢噂c nitrat hóa

nitrite k院 ti院p, Nitrobacter là lo衣k"8逢嬰c tìm th医y nhi隠u nh医t trong nhóm NOB và các lo衣i

khác, bao g欝m Nitrospina, Nitrococcus và Nitrospira (Watson và c瓜ng s詠, 1981)

Sw "vt·pj"vj»pi"vj逢運pi"8逢嬰c ch雨 ra trong các ph違n 泳pi"p<pi"n逢嬰pi"pj逢"ucw<

/ D逢噂c oxy hóa Ammonium:

NH4+ + 1,5O2 NO2- + 2H+ + H2O (2-01)

/ D逢噂c oxy hóa Nitrite:

Vi sinh v壱v"ukpj"vt逢荏ng và duy trì b荏k"p<pi"n逢嬰ng nh壱p"8逢嬰c t瑛 các ph違n 泳ng này

Ph違n 泳ng toàn b瓜 v隠 p<pi"n逢嬰pi"8逢嬰c mô t違 荏 ph違n 泳ng 2-03:

NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O (2-03)

J挨p n英a, h嬰p ch医t C5H7O2P"8衣i di羽n cho các t院 bào vi khu育n và vi羽c hình thành

t院 bào vi khu育p"8逢嬰c mô t違 荏 ph違n 泳ng 2-04 (Tchobanoglous và c瓜ng s詠, 1991):

NH4+ + 1,83O2 + 1,98HCO3-

0,021C5H7NO2 + 0,98NO3- + 1,041H2O + 1,88H2CO3 (2-04)

N逢嬰ng hóa ch医t yêu c亥u cho quá trình này có th吋 8逢嬰c tính toán d詠a vào ph違n 泳ng

1-04 X医p x雨 c亥n kho違ng 4,2mg O2 8吋 oxy hóa 1mg NH3-N oxy hóa thành 1mg NO3-N Trong quá trình lo衣i b臼 pkv挨"vtw{隠n th嘘ng, m瓜v"n逢嬰pi"8瓜 ki隠m l噂p"8逢嬰c tiêu th映 (8,63mg

HCO3- ho員c 7,1mg CaCO3 trên 1mg NH4-N b鵜 oxy hóa) (Sedlak, 1991)

Ho衣v"8瓜ng c栄a vi khu育n oxi hoá ammonia và nitrit ch鵜u 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘

ucw"8¤{<

Nhiうv"8じ

Nhi羽v"8瓜 là y院u t嘘 chính trong quá trình sinh h丑c Các ph違n 泳ng sinh h丑c và hóa

h丑c x違y ra t嘘e"8瓜 càng nhanh khi nhi羽v"8瓜 e pi"v<pi0"Vw{"pjk‒p."荏 m瓜t m泳e"8瓜 p q"8„."

nhi羽v"8瓜 cao có th吋 d磯p"8院n s詠 bi院p"8鰻i protein và 違pj"j逢荏pi"8院n màng sinh h丑c làm

gi違m ho衣t tính sinh h丑c Nhi羽v"8瓜 t嘘k"逢w"e栄a quá trình nitrat hóa n茨m trong kho違ng 4 -

400C và có ho衣t tính m衣nh nh医t 荏 nhi羽v"8瓜 30 - 370

C

Các thông s嘘 8瓜ng h丑c 違pj"j逢荏ng b荏i nhi羽v"8瓜 và công th泳e"8逢嬰c s穎 d映ng r瓜ng rãi

nh医v"8吋 tính toán s詠 ph映 thu瓜c này là quy lu壱t VanÓt Hoff Arrhenius (Tchobanoglous và

c瓜ng s詠, 2003) (công th泳c 203+."pj逢pi"vt‒p"vj詠c t院 s詠 tính toáp"p {"mj»pi"8¿pi"荏 nhi羽t

AOB

NOB

8瓜 cao (ch雨 kh違o sát 荏 nhi羽v"8瓜 f逢噂i 300C)

KT = KTtham kh違o x e *V-Ttham kh違o) (2.1)

C, s詠 oxy hóa nitrit di宇p"tc"pjcpj"j挨p"uq"x噂i s詠 oxy hóa ammonia

và nhi羽v" 8瓜 n茨o" f逢噂i kho違ng trên thì ammonia oxy hóa hoàn toàn thành nitrat Tuy

nhiên, 荏 nhi羽v"8瓜 trên 250

C, t嘘e"8瓜 ukpj"vt逢荏ng c栄c"CQD"pjcpj"j挨p"PQD"x "pkvtkv"e„"vj吋 8逢嬰e"v ej"n {"*Jgnnkpic"x "e瓜ng s詠, 1998)

Nhi羽v"8瓜 e pi"nk‒p"swcp"8院p"8瓜 hòa tan c栄c"qz{"vtqpi"p逢噂c Nhi羽v"8瓜 càng cao d磯n 8院p"8瓜 hòa tan c栄a oxy càng gi違o"o "8k隠w"p {"n o"v<pi"ejk"rj "u映c khí Ngoài ra, nhi羽t 8瓜 違pj"j逢荏pi"8院n quá trình phân ly c栄a các cân b茨ng hóa h丑e"pj逢<"PJ3 - NH4+, HNO2- -

NO2- và CO2 - HCO3- - CO32-

pH

Quá trình nitrat hóa d宇 vjc{"8鰻i b荏i pH và t嘘e"8瓜 ph違n 泳ng gi違o"8 pi"m吋 荏 pH <

6,8 雲 pH trong kho違ng 5,8 - 6, t嘘e"8瓜 ph違n 泳ng ch雨 b茨ng 10 Î 20 % so v噂i t嘘e"8瓜 荏 pH 7

(Tchobanoglous và c瓜ng s詠, 2003) 雲 các nghiên c泳w"mj e."rJ"vt‒p":"e pi"e„"vj吋 d磯n 8院n 泳c ch院 ho衣v"8瓜ng c栄a quá trình nitrat hóa 謂pj"j逢荏pi"8院n ho衣t tính và gi違m ho衣t tính

c栄a vi khu育p"pkvtcv"j„c"e„"nk‒p"swcp"8院n s詠 泳c ch院 ho衣t tính c栄a enzym b荏i liên k院t H+

và

OH- (Garciá và Fernández ÎPolanco, 1996)

rJ"e pi"e„"nk‒p"swcp"8院n các cân b茨ng hóa h丑c c栄a các ch医t n隠p"pj逢<"PJ3-NH4+, HNO2- - NO2- và CO2 - HCO3- - CO32- và ch医t 泳c ch院: NH3 - NH4+, HNO2- -NO2

Oxy hòa tan

Quá trình nitrat hóa là m瓜t quá trình hi院u khí, vì th院 s詠 s印n có oxy hòa tan trong o»k"vt逢運ng thì c亥n thi院t cho s詠 phát tri吋n c栄a AOB và NOB Tuy nhiên, hai nhóm vi

khu育n này có s詠 thích 泳ng khác nhau NOB có s詠 thích 泳ng th医r"j挨p"x噂i DO (KO2NOB 1,1

mg O2/L, Wiesmann, 1994; KO2NOB 1,75 mg O2/L, Guisasola và c瓜ng s詠, 2005) so v噂i

AOB (KO2AOB 0,3 mg O2/L, Wiesmann, 1994; KO2AOB 0,74 mg O2/L, Guisasola và c瓜ng

s詠, 2005)

Ammonia tば do (Free ammonia ÎFA) và axit nitric tば do (Free nitrous acid Î

FNA): chＸt nｚn và chＸt とc chｘ

Ammonia t詠 do t欝n t衣i 荏 d衣ng NH3 là ch医t n隠p"8嘘i v噂i vi sinh AOB (Suzuki và

c瓜ng s詠."3;;6+."vtqpi"mjk"8„"PQD"u穎 d映ng nitrit 荏 d衣ng anion, HNO2 là ch医t cho electron 8吋 tr荏 thành NO2- *Ykguocpp."3;;6+0"Pj逢pi."HC"x "HPC"e pi"n "ej医t 泳c ch院 ho衣t tính

c栄a AOB và NOB (Anthonisen và c瓜ng s詠, 1976; Vadivelu và c瓜ng s詠, 2007; Van Hulle

và c瓜ng s詠."4229="x0xÈ+0"PQD"d鵜 違pj"j逢荏ng m衣nh b荏i s詠 泳c ch院 c栄a hai h嬰p ch医v"j挨p"n "

AOB (Vadivelu và c瓜ng s詠, 2007) Có m瓜t s詠 khác bi羽t l噂n v隠 giá tr鵜 泳c ch院 8逢嬰c tìm

th医y trong các nghiên c泳u Anthonisen và các c瓜ng s詠 *3;98+"8«"ejq"vj医y r茨ng kho違ng

giá tr鵜 泳c ch院 c栄c"HC"8嘘i v噂i AOB và NOB l亥p"n逢嬰t là 10 - 150 mg/L và 0,1 Î 10 mg/L

x "8逢c"tc"HPA 違pj"j逢荏pi"8院n NOB (giá tr鵜 泳c ch院 là 0,2 Î 2,8 mg/L), kho違ng giá tr鵜 này

không 泳c ch院 AOB M員t khác, Vadivelu và c瓜ng s詠 (2007) báo cáo r茨ng FNA 違pj"j逢荏ng 8院n AOB v噂i kho違ng giá tr鵜 泳c ch院 là 1,3 - 2,1 mg/L N院w"HPC"ecq"j挨p"4.:"oi1N"u胤 gây

泳c ch院 c違 NOB và AOB (van Hulle và c瓜ng s詠."4229+0"A欝ng th運i, nghiên c泳w"e pi"ejq"

th医y r茨ng không th医y b医t c泳 s詠 泳c ch院 p q"8院n ho衣t tính c栄a AOB 荏 n欝pi"8瓜 FA > 16

mg/L

Aじ mｐn

S詠 t欝n t衣i c栄a mu嘘k"vtqpi"o»k"vt逢運ng có 違pj"j逢荏ng x医w"8院n vi khu育n và 泳c ch院

ho衣t tính c栄a chúng Campos và c瓜ng s詠 (2002) cho th医y s詠 泳c ch院 hoàn toàn quá trình

nitrat hóa 荏 n欝pi"8瓜 cao v噂i các lo衣i mu嘘i khác nhau (250 Î 522"oO+0"V逢挨pi"v詠, Moussa

và c瓜ng s詠 *4228+"e pi"8逢c"tc"u詠 gi違m thi吋u 95 % ho衣t tính 荏 n欝pi"8瓜 mu嘘i NaCl là 40 g

Cl/L Nghiên c泳u c栄a Vredenbergt và c瓜ng s詠 *3;;9+"8«"ej雨 tc"8瓜 mu嘘i thích nghi AOB j挨p"n "PQD0"Vt k"n衣i, Moussa và c瓜ng s詠 (2006) cho th医y r茨ng vi sinh AOB b鵜 違pj"j逢荏ng

m衣nh b荏k"8瓜 mu嘘k"j挨p"n "PQD0"U詠 khác bi羽t trong các k院t qu違 này có th吋 là vì bùn s穎

d映ng trong các nghiên c泳w." e e" 8k隠u ki羽n thí nghi羽m (pH, nhi羽v" 8瓜." 8瓜 oxy hòa tan, x0xÈ+"x "nq衣i mu嘘k"8員e"vt逢pi"u穎 d映ng

ChＸv"8じc

Quá trình nitrat hóa có th吋 e pi"違pj"j逢荏ng b荏i các ch医v"8瓜e"x»"e挨"pj逢"mko"nq衣i

n員pi0"Umkppgt"x "Ycnmgt"*3;83+"8«"ejq"vj医y v隠 s詠 泳c ch院 hoàn toàn trong quá trình oxy j„c"cooqpkc"8嘘i v噂i Ni là 0,25 mg/L, Cr là 0,25 mg/L và Cu là 0,1 mg/L Bên c衣pj"8„."

các h嬰p ch医t h英w"e挨"pj逢<"e e"j„c"ej医t h英w"e挨"j c"vcp."cokp."rtqvgkp."vcppkpu."e e"j嬰p

ch医t c栄c"rjgpqn"e pi"泳c ch院 ho衣v"8瓜ng quá trình oxy hóa nitrit (Blum và Speece, 1991)

Ánh sáng

Ánh sáng 違pj"j逢荏ng c違 AOB và NOB, thông qua oxy hóa cytochrome c khi có

s詠 hi羽n di羽n oxy và xem là s詠 泳c ch院 ho衣t 8瓜ng vi khu育n nitrat hóa Quá trình nitrat hóa

di宇n ra nhanh h挨n khi nuôi c医y trong t栄 8„pi so v噂k"8吋 m荏 泳ng v噂i 250C là 1,44"8嘘i v噂i

Nitrosomonsa và 1,5 cho Nitrobacter (Painter, 1970) Hooper và Terry (1983) cho th医y

có s詠 泳c ch院 hoàn toàn Nitrosomonas 荏 bóng 8èn 200 w Olson (1981) tìm th医y b茨ng

ch泳ng NOB r医t nh衣y c違m v噂i ánh sáng m員t tr運i h挨n so v噂i AOB Trong m磯u n逢噂c vùng

bi吋n, Olson (1981) cho th医y 50 % s詠 泳c ch院 oxi hóa nitrit 荏 c逢運ng 8瓜 sáng là 6,64

mol/m².s, so v噂i 50 % 泳c ch院 oxi hóa ammonia 荏 c逢運ng 8瓜 sáng 8,26 mol/m².s (ánh sáng

m員t tr運i hoàn tan là 2.490 mol/m².s) K院t qu違 này phân b嘘 theo không gian 8嘘i v噂i hai ikck"8q衣n quá trình nitrat hóa trong môi tt逢運ng n逢噂c bi吋n, v鵜 trí g亥n b隠 m員t n逢噂c, nitrit

t嘘i 8c (Olson, 1981) X穎 lý b茨ng li隠u ánh sáng th医p trong th運i gian dài 違nh h逢荏ng lên

NOB nhi隠u h挨n (Guerrero và Jones, 1996) Bock (1965) 8« gi違i thích s詠 nh衣y c違m h挨n 8嘘i v噂i ánh sáng c栄a NOB có liên quan t噂i hàm l逢嬰ng cytochrome c th医p c栄a Nitrobacter

so v噂i Nitrosomonas Guerrer và Jones (1996) k院t lu壱n r茨ng 違nh h逢荏ng ánh sáng ph映

thu瓜c vào lo衣i vi khu育n nitrat hóa c pi"pj逢 nh英ng 8k隠u ki羽n môi tt逢運ng H丑 c ng nh壱n

th医y kh違 n<ng ch鵜u sáng c栄a NOB c ng thay 8鰻i khi ikc"v<pi m壱t 8瓜 t院 bào làm cho qu亥n

th吋 này nh衣y sáng

Vi sinh h 丑c c栄a quá trình nitrat hóa

Vi khuｂn oxy hóa ammonia, AOB

D詠c" vt‒p" e e" 8員e" 8k吋m v隠 ki吋w" j·pj." CQD" ejkc" n o" p<o" ejk<" Nitrosomonas,

Nitrosolobus, Nitrosovibrio, Nitrosococus và Nitrosospira (Watson và c瓜ng s詠, 1989)

D詠a trên phân tích so sánh trình t詠 38U"tTPC."CQD"8逢嬰c nuôi c医y g欝o"e„"jck"pj„o"8挨p"

nguyên trong Proteobacteria Nitrosococus oceanus và Nitrosococus halophilus thu瓜c v隠

nhánh ph映 gamma c栄a nhánh Proteobacteria." vtqpi" mjk" 8„" e e" vj pj" xk‒p" e栄a chi

Nitrosomonas, Nitrosolobus, Nitrosovibrio và Nitrosospira e pi" pj逢" Nitrosococus

mobilis (th詠c s詠 là m瓜t thành viên c栄a chi Nitrosomonas) h嬰p thành m瓜t t壱p h嬰p trong

nhóm ph映 beta c栄a Proteobacteria Hình 2.1 th吋 hi羽n cây phát sinh ch栄ng lo衣i c栄a vi

khu育n nitrat hóa d詠a trên các phân tích so sánh trình t詠 16S rRNA

Vi khuｂn oxy hóa nitrit, NOB

D詠a trên các thu瓜c tính siêu c医u trúc, NOB nuôi c医{" 8逢嬰c chia thành b嘘n chi:

Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira và Nitrospina Nitrobacter, Nitrococcus l亥p" n逢嬰t

thu瓜c v隠 nhóm ph映 alpha và gamma c栄a nhánh Proteobacteria (Teske và c瓜ng s詠, 1994), vtqpi" mjk" 8„" ejk" Nitrospira thu瓜c v隠 nghành Nitrospira tách riêng M員e" f́." vt逢噂e" 8¤{"

Nitrospina 8逢嬰c nhóm vào Proteobacteria delta (Teske và c瓜ng s詠."3;;6+"pj逢pi"pijk‒p"

c泳u g亥p"8¤{"x隠 phân tích phát sinh ch栄ng lo衣k"8«"ej雨 ra r茨ng Nitrospina khá khác bi羽t v噂i

Proteobacteria delta và có th吋 8衣i di羽n cho m瓜t nhóm riêng g亥n v噂i nghành

ngu欝n cacbon h英w"e挨"e„"vtqpi"p逢噂c th違i th医p (ví d映 1g N-NO3 s胤 c亥n tiêu t嘘n 2,47g

methanol) Vi羽c gi違m Nitrat này bao g欝o""4""d逢噂c chính: Nitrat chuy吋n thành Nitrit

và Nitrit chuy吋n thành m瓜t s嘘 s違n ph違p"vtwpi"ikcp"vt逢噂e"mjk"8逢嬰c kh穎 vj pj"mj "Pkv挨0

NO3- NO2- NO 0,5 N2O 0,5 N2 (2-05)

Rj逢挨pi"vt·pj"e栄a quá trình kh穎 nitrat s穎 d映pi"ogvjcpqn"pj逢"n "piw欝p"ecedqp"8逢嬰c

ch雨 tc"ucw"8¤{"*Vejqdcpqinqwu"x "e瓜ng s詠, 1991)

Xét v隠 n<pi"n逢嬰ng:

- D逢噂c 1: 6NO3-+ 2CH3OH 6NO2- + 2CO2 + 4H2O (2-06)

- D逢噂c 2: 6NO3-+ 2CH3OH 3N2 + 2CO2 + 4H2O (2-07)

Rj逢挨pi"vt·pj"vq p"d瓜 ph違n 泳ng:

6NO3-+ 5CH3OH 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH- (2-08)

Rj逢挨pi"vt·pj"rj違n 穎ng toàn b瓜 s穎 d映pi"ogvjcpqn"pj逢"piw欝n cacbon:

NO3-+ 1,08CH3OH + H+ 0,065C5H7NO2 + 0,47N2 + 0,76CO2 + 2,44H2O

Gi嘘pi""pj逢""sw ""vt·pj""pkvtcv""j„c.""e„""o瓜t vài y院u t嘘 違pj""j逢荏pi""8院n quá

trình kh穎 nitrat S詠 hi羽n di羽n c栄a oxy t詠 do s胤 c違n tr荏 s詠 ho衣v"8瓜ng h羽 th嘘ng enzim c亥n

cho quá trình kh穎 pkvtcv0"Vj»pi"vj逢運ng thì giá tr鵜 rJ"v<pi"n‒p"vtqpi"uw嘘t quá trình kh穎 pkvtcv"vj pj"mj "pkv挨"fq"v衣q"tc"8瓜 ki隠m pH thích h嬰p cho sw "vt·pj"p {"fcq"8瓜ng t瑛 9"8院n

8 tùy thu瓜c vào c瓜pi"8瓜ng vi khu育n tham gia vào quá trình kh穎 nitrat T嘘e"8瓜 lo衣i b臼

nitrat và t嘘e"8瓜 ukpj"vt逢荏ng c栄c"xk"ukpj"e pi"d鵜 違pj"j逢荏ng b荏i nhi羽v"8瓜, và nhi羽v"8瓜 thích

h嬰p là t瑛 35 - 500E0" J挨p" p英a, vi sinh v壱t r医t nh衣y c違m v噂i s詠 vjc{" 8鰻i c栄a nhi羽v" 8瓜

(Tchobanoglous và c瓜ng s詠, 1991)

M瓜v"j逢噂ng c違i ti院n khác nh逸m vào s詠 vjc{"8鰻k"eqp"8逢運ng chuy吋p"j„c"pkv挨0"X "f映 8k吋n hình là lo衣k"j·pj"pkv挨"d茨pi"Ð8k"v逸vÑ"ukpj"j丑c (SNBR) (Furukawa và c瓜ng s詠, 2000),

(Lieu, 2006), t泳c là kh穎 pic{"pkvtkv"vj pj"pkv挨"rj¤p"v穎 thay cho kh穎 nitrat nh茨m gi違m b噂t

nhu c亥w"qz{"8吋 8逢c"pkvtkv"vt荏 v隠 nitrat và nhu c亥u cacbon h英w"e挨"8吋 kh穎 nitrat thành nitrit

r欝i thành khí N2 H羽 th嘘ng SNBR cho phép gi違m 25% nhu c亥u oxy và kho違ng 40% nhu

c亥u cacbon h英u e挨"8逢嬰c so sánh 荏 b違ng 2.3

BＶng 2.3: So sánh các quá trình xぬ lý Ammonia

(gO 2 /gN)

H 英w"e挨 (gCOD/gN)

Khí sinh ra (gCO 2 /gN)

Sinh kh 嘘i (gSS/gN)

01 Nitrat hóa Î Kh穎 nitrat 4,57 2,86 5,76 1,0 Î 1,2

02 Nitrit hóa Î Kh穎 nitrit 3,43 1,71 4,72 0,8 Î 0,9

03 Nitrat hóa Î Anammox 1,71 0,00 3,14 <0,1

Nguyên lý c栄a các quá trình chuy吋p"j„c"Pkv挨"dcq"i欝m: nitrate hóa, kh穎 nitrate

truy隠n th嘘ng và các quá trình m噂k"8逢嬰c th吋 hi羽p"pj逢"j·pj"402

Hình 2.2: Chu trình chuyあp"j„c"Pkv￢

2.4.1.3 J羽"vj嘘pi"m院v"j嬰r"Pkvtcv"j„c"Î mj穎"pkvtcv"j„c

Hình 2.3 bi吋u di宇p"u挨"8欝 công ngh羽 x穎 n#"pkv挨"d茨ng cách k院t h嬰p công ngh羽 hi院u

mj "vt逢噂e"8逢嬰c nitrat hóa toàn b瓜 NH4-P"f逢噂i ho衣v"8瓜ng c栄a các vi khu育n AOB và NOB

Sau khi swc"sw "vt·pj"pkvtcv"j„c."p逢噂c th違i ti院p t映c qua b吋 thi院w"8吋 kh穎 nitrat T衣k"8¤{."vj»pi"vj逢運ng c亥n b鰻 uwpi"vj‒o"fkpj"f逢叡ng (methanol, etanol, acetate, glucose ) nh茨m

nâng cao hi羽u qu違 kh穎 nitrat Công ngh羽 p {"逢w"8k吋m 荏 ch鰻 là không c亥n tu亥n hoàn dòng p逢噂c t瑛 b吋 k鵜 khí v隠 hi院w"mj "pj逢pi"pj逢嬰e"8k吋m c栄a nó là ph違i t嘘n chi phí b鰻 sung dinh f逢叡ng 荏 b吋 k鵜 mj "8吋 quá trình kh穎 nitrat x違y ra hoàn toàn

Hình 2.3: Công nghう xぬ n#"pkv￢"uぬ dつng nguげn cacbon bên ngoài

Hình 2.4 bi吋u di宇p"u挨"8欝 công ngh羽 x穎 n#"pkv挨"d茨ng cách k院t h嬰p công ngh羽 k鵜 khí

kh穎 pkvtcv""8逢嬰e"8員t 荏 rj c"vt逢噂c và hi院w"mj "pkvtcv"j„c"8員t 荏 rj c"ucw0"姶w"8k吋m c栄a công

ngh羽 này là không c亥n b鰻 uwpi"fkpj"f逢叡ng (t壱n d映ng thành ph亥p"fkpj"f逢叡pi"vtqpi"p逢噂c

th違k+."pj逢pi"pj逢嬰e"8k吋m c栄a nó là ph違i t嘘p"p<pi"n逢嬰pi"8吋 tu亥n hoàn dòng nitrat t瑛 b吋

hi院u khí v隠 b吋 k鵜 khí

Hình 2.4: Công nghう xぬ n#"pkv￢"uぬ dつng nguげn cácbon tな dòng tuＺn hoàn

2.4.2 Quá trình anammox

2.4.2.1 Ik噂k"vjk羽w

Các h羽 th嘘ng x穎 n#"p逢噂c th違i b壱e"4"vj»pi"vj逢運pi"8逢嬰c thi院t k院 8吋 lo衣i các ch医t

h英w"e挨"*8 pj"ik "swc"e e"vj»pi"u嘘 BOD5."EQF+."vj逢運ng ch雨 lo衣k"8逢嬰c m瓜t ph亥p"Pkv挨0"Fq"

v壱y, vi羽c lo衣k"Pkv挨"rj違k"8逢嬰c ti院n hành 荏 e e"ikck"8q衣n ti院r"vjgq"ucw."8„"n "z穎 lý b壱c cao

Công ngh羽 sinh h丑c truy隠n th嘘pi"8吋 x穎 n#"Pkv挨"n¤w"pc{"n "f詠a vào s詠 k院t h嬰p c栄a 2 quá

trình: nitrat hóa và kh穎 nitrat Do công ngh羽 x穎 lý truy隠n th嘘ng này có nh英ng h衣n ch院

nh医v"8鵜nh nên vi羽c c違i ti院n công ngh羽 x穎 n#"Pkv挨"8«"8逢嬰c quan tâm vào th壱p niên cu嘘i c栄a

th院 k益 20

P<o"3;;7."rj違n 泳ng chuy吋p"j„c"Pkv挨"o噂k"8«"8逢嬰c phát hi羽n (Van de Graaf và

c瓜ng s詠." 3;;7+" 8„" n " rj違n 泳pi" qz{" j„c" Cooqpkwo" vtqpi" 8k隠u ki羽n k液 mj " vtqpi" 8„"Cooqpkwo"8逢嬰c oxy hóa b荏i Nitrit thành khí N2, không c亥n cung c医p cacbon h英w"e挨0"U詠

phát hi羽p"p {"8«"o荏 tc"e e"j逢噂ng phát tri吋n k悦 thu壱t m噂k"8吋 x穎 n#"Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i, 8員c bi羽t là các lo衣k"p逢噂c th違k"e„"j o"n逢嬰pi"Pkv挨"ecq0"Vtqpi"x pi"4"vj壱r"pk‒p"swc."8«"

bùng n鰻 các nghiên c泳w"nk‒p"swcp"8院n Anammox và 泳ng d映ng c栄a nó Trên bình di羽n lý

thuy院v."ejw"vt·pj"Pkv挨"vtqpi"v詠 pjk‒p"8«"8逢嬰c b鰻 sung thêm m瓜t m逸t xích m噂i, còn trên

bình di羽n công ngh羽."8«"e„"e e"pj "o {"z穎 n#"Pkv挨"d茨pi"sw "vt·pj"Cpcooqz"8逢嬰c xây

d詠ng và v壱n hành 荏 J "Ncp."A泳c, Áo (Gut, 2006), (Szatkowska, 2007)

Th壱t ra, ph違n 泳pi"Cpcooqz"8«"8逢嬰c d詠 báo t瑛 vt逢噂c khi phát hi羽p"tc"p„0"Vt‒p"e挨"

s荏 tính toán nhi羽v"8瓜ng h丑c (Broda, 1977), (Van de Graaf và c瓜ng s詠."3;;7+"8«"f詠 báo v隠

s詠 t欝n t衣i c栄a các vi khu育n t詠 f逢叡ng có kh違 p<pi"qz{"j„c"cooqpkwo"d荏i Nitrat, Nitrit:

NH4+ + NO2-s"P2 + NO3- + 2H2O ÄI0

= - 357kj/mol (2.10)

5NH4+ + 3NO3- s"6P2 + 2H2O + 2H+ ÄI0 = - 297kj/mol (2.11)

5NH4+ + 1,5O2s"PQ2- + 2H+ + 2H2O ÄI0 = - 297kj/mol (2.12)

O«k"39"p<o"ucw"okpj"ej泳pi"8亥u tiên v隠 ph違n 泳ng Anammox m噂k"8逢嬰c phát hi羽n

荏 m瓜t b吋 l逸ng sau b吋 kh穎 Nitrat trong h羽 th嘘ng x穎 lý và b吋 phân h栄y bùn t衣i

Gist-brocades (Delft, Hà Lan) Qua theo dõi s詠 cân b茨pi"Pkv挨."e e"v e"ik違 8«"rj v"jk羽n th医y s詠

gi違o" 8欝ng th運i n欝pi" 8瓜 Ammonium và n欝pi" 8瓜 Nitrat, Nitrit cùng s詠 t衣q" vj pj" Pkv挨"

phân t穎 荏 8k隠u ki羽n k液 khí (Strous và c瓜ng s詠, 1997), (Strous và c瓜ng s詠, 1998), (Vande

Graaf và c瓜ng s詠, 1996)

Nhóm các nhà khoa h丑c thu瓜e"A衣i h丑c K悦 thu壱v"Fgnhv"ucw"8„"8«"vk院n hành các mô

t違 và xác nh壱p"dcp"8亥u quá trình Anammox (Jetten và c瓜ng s詠, 2001), (Strous và c瓜ng s詠, 3;;;+0"Vjgq"8„."sw "vt·pj"Cpcooqz"8逢嬰e"z e"8鵜nh là m瓜t quá trình sinh h丑c, ttqpi"8„"cooqpkwo"8逢嬰e"qz{"j„c"vtqpi"8k隠u ki羽n k液 khí v噂i nitrit là y院u t嘘 nh壱p"8k羽n t穎 8吋 t衣o

vj pj"pkv挨"rj¤p"v穎 v噂i s詠 tham gia c栄a vi khu育n Anammox

Ti院r"vjgq"8„"rj違n 泳pi"Cpcooqz"e pi"8«"n亥p"n逢嬰v"8逢嬰c phát hi羽n và nh壱n d衣ng vi

khu育n Anammox t衣i các h羽 th嘘ng x穎 n#"p逢噂c th違i b荏i các nhà khoa h丑e"A泳c (Egli và c瓜ng

s詠, 2001), Nh壱t B違n (Furukawa và c瓜ng s詠, 2000), Th映{"U "*R{pcgtv"x "e瓜ng s詠, 2002) và

B雨 (Schimid và c瓜ng s詠, 2000)

T瑛 s詠 phát hi羽n trên (trong nhi隠u h羽 th嘘ng x穎 n#"p逢噂c th違i có n欝pi"8瓜 Ammonium

cao) các nhà khoa h丑e"8k"8院n vi羽c tìm ki院m các vi khu育n tham gia quá trình Anammox

trong các h羽 sinh thái t詠 nhiên Th詠c v壱{."8«"ej泳pi"okpj"8逢嬰c r茨ng ph違n 泳ng Anammox

gi英 50% vai trò t衣q"mj "pkv挨"vtqpi"vt亥m tích bi吋n (Bess và c瓜ng s詠, 2003), (Kuypers và

c瓜ng s詠, 2003) t衣k"x́pi"p逢噂c thi院w"mj "f逢噂k"8 {"8衣k"f逢挨pi"荏 Costa Rica (Dalsgaard và

c瓜ng s詠, 2002) Các vi khu育n Anammox thu瓜c m瓜t chi m噂k"e pi"rj v"jk羽p"8逢嬰c trong x́pi"p逢噂c g亥p"8 {"dk吋p"8gp"*Fcnuicctf"x "e瓜ng s詠, 2002)

Vt‒p"e挨"u荏 phát hi羽n m噂i v隠 ph違n 泳ng Anammox và các vi khu育n này tham gia mà

chu trình chuy吋p"j„c"pkv挨"v詠 nhiên ghi nh壱p"vtqpi"u ej"ik q"mjqc"vt逢噂e"pc{"8«"8逢嬰c b鰻

sung thêm m瓜t m逸t xích m噂i là quá trình Anammox

Pj逢"8«"p„k"荏 trên, Anammox là quá trình oxy hóa ammonium b荏i nitrit b茨ng m瓜t

ph違n 泳ng hóa h丑e"8挨p"ik違n v噂i t益 l羽 mol NH4+ : NO2- = 1:1,32

Vt‒p"e挨"u荏 cân b茨ng kh嘘k"n逢嬰ng t瑛 thí nghi羽m nuôi c医y làm giàu v噂i k悦 thu壱t m飲

liên t映e"*UDT+"e„"v pj"8院n s詠 v<pi"vt逢荏ng sinh kh嘘i, ph違n 泳ng trong quá trình Anammox 8逢嬰e"z e"8鵜nh v噂i các h羽 s嘘 t雨 n逢嬰pi"pj逢"ucw"*Hwtwmcyc"x "e瓜ng s詠, 2000), (Schimid và

c瓜ng s詠, 2000):

NH4 + 1,32NO2- + 0,066HCO3 + 0,13H+s"3.24P2 + 0,26NO3- +

0,066CH2O0,5N0,15 + 2,03H2O (2.13)

M瓜v" n逢嬰ng nh臼 nitrat t衣q" vj pj" x " rj逢挨pi" vt·pj" rj違n 泳pi" *3036+" 8«" 8逢嬰c ch医p

nh壱p"8吋 tính toán và gi違i thích v隠 ph違n 泳ng Anammox

2.4.2.2 E e"{院w"v嘘"違pj"j逢荏pi"8院p"sw "vt·pj"Cppcooqz

Nhóm vi khu育n Anammox có th吋 ho衣v"8瓜ng trong kho違ng nhi羽v"8瓜 t瑛 42"8院n 430C (t嘘k"逢w"620

C), pH= 6,4 - 8,3 (t嘘k"逢w"荏 pH = 8) 雲 8k隠u ki羽n t嘘k"逢w."v嘘e"8瓜 tiêu th映 e挨"ej医t

riêng c詠e"8衣i là 55om NH4-N/g.protein/phút Ái l詠c v噂k"e e"e挨"ej医t Ammonium và nitrit

r医v"ecq0"Pj逢pi"mjk"vk院p xúc v噂i n欝pi"8瓜 trên 5mM trong kho違ng th運i gian 12 gi運 thì

nhóm vi khu育n Anammox b鵜 m医t ho衣t tính hoàn toàn Tuy nhiên, ho衣t tính s胤 8逢嬰c h欝i

ph映c khi b欝 sung m瓜v"n逢嬰ng r医t nh臼 (50om) m瓜t trong các s違n ph育m trung gian c栄a quá

trình chuy吋n hóa ammonium b荏i các enzyme là hydrazine hay hydroxylamine M員t khác,

ho衣v"v pj"Cpcooqz"e pi"d鵜 泳c ch院 khi n欝pi"8瓜 qz{"j c"vcp"vtqpi"o»k"vt逢運ng l噂n j挨p"

0,5% (Egli và c瓜ng s詠, 2003)

*3+0""Ｕpj"j⇔ぞpi"eてc"pjkうv"8じ

Pj逢" e e" xk" mjw育n t詠 f逢叡ng khác, ho衣v" 8瓜ng x穎 lý Ammonium c栄a vi khu育n

Anammox e pi"d鵜 違pj"j逢荏ng c栄a nhi羽v"8瓜0"Ejq"8院p"pc{"ej逢c"e„"o瓜t nghiên c泳w"8亥{"8栄

nào v隠 違pj"j逢荏ng c栄a nhi羽v"8瓜 8院n ho衣t tính c栄a sinh kh嘘i vi khu育n Anammox (Strous

và c瓜ng s詠, 1999) cho r茨ng sinh kh嘘i vi khu育n Anammox ho衣v"8瓜ng x穎 n#"p逢噂c th違i 荏

40‒30C và có th吋 không ho衣v"8瓜ng 荏 100C, chúng ho衣v"8瓜ng x穎 lý hi羽u qu違 荏 nhi羽v"8瓜

kho違ng 20 - 370

C Ti院r"8„"x噂i k院t qu違 kh違o sát c栄a (Egli và c瓜ng s詠, 2001) cho th医y 荏

370E"v<pi"vt逢荏ng và ho衣v"8瓜ng x穎 lý ammonium c栄a vi khu育n Anammox 8衣t hi羽u qu違 cao

nh医t Còn theo (Toh và c瓜ng s詠, 2002) thì thí nghi羽m 荏 37 và 550E"8吋 làm giàu sinh kh嘘i

vi khu育n Anammox (Yang và c瓜ng s詠, 2006) cho th医y ho衣v"8瓜ng x穎 lý c栄a sinh kh嘘i vi

khu育n Anammox 8衣t cao nh医t 荏 nhi羽v"8瓜 kho違ng 30- 350C Trong khi (Rysgaard và c瓜ng

s詠, 2004) kh違o sát ho衣t tính c栄a vi khu育n Anammox 荏 nhi羽v"8瓜 th医r"j挨p"v瑛 3.9"8院n 40

C thì nh壱n th医y bùn sinh kh嘘i l逸ng xu嘘pi"8 {"vjk院t b鵜 (Dosta và c瓜pi."422:+"vjw"8逢嬰c k院t

qu違 t嘘t nh医t khi nghiên c泳u 泳ng d映ng vi khu育n Anammox 荏 nhi羽v"8瓜 t瑛 35- 400C và ho衣t

tính gi違m d亥n trong th運i gian ng逸n 荏 nhi羽v" 8瓜 450C (Dalsgaard và Thamdrup, 2002) nghiên c泳u 違pj"j逢荏ng c栄a nhi羽v"8瓜 8院n ho衣t tính vi khu育n Anammox t瑛 tr亥o"v ej"8 {"

bi吋n và k院t qu違 lo衣i ammonium t嘘t nh医t 荏 nhi羽v"8瓜 150

C và nh壱n th医y ho衣t tính gi違m khi

nhi羽v"8瓜 v<pi"8院n 250C

*4+0"Ｕpj"j⇔ぞpi"rJ

(Strous, 2000) khi kh違o sát 違pj"j逢荏ng c栄a pH t瑛 9.7"8院p":.2"8院n quá trình làm

giàu sinh kh嘘i vi khu育n Anammox 荏 nhi羽v"8瓜 300C và s詠 vjc{"8鰻k"rJ"8亥u vào t瑛 8.9"8院n

8,3 ho衣t tính sinh kh嘘i vi khu育n Anammox v噂i nhi羽v"8瓜 330C, cho th医{"o»k"vt逢運pi"rJ"8«"

x穎 lý ammonium không h鰯n ph映 thu瓜e"x q"rJ"o "pi逢嬰c l衣i pH c栄c"o»k"vt逢運ng ph映

thu瓜c vào các ion hòa tan t欝n t衣k"vtqpi"o»k"vt逢運ng Theo nghiên c泳u c栄a (Strous và c瓜ng

s詠, 1999) thì ho衣t tính c栄a vi khu育n Anammox ch雨 ph映 thu瓜e"x q"rJ"o»k"vt逢運pi"8亥u vào

mà không 違pj" j逢荏ng nhi隠u trong th運i gian di宇n ra ph違n 泳ng c栄a quá trình x穎 lý cooqpkwo."fq"8„"rJ"8亥w"tc"e pi"mj»pi"vjc{"8鰻i nhi隠u so v噂k"rJ"8亥u vào

*5+0"Ｕpj"j⇔ぞpi"FQ

A吋 nghiên c泳u 違pj"j逢荏ng c栄c"FQ"8院n ho衣t tính c栄a vi khu育n Anammox trong quá

trình nghiên c泳u x穎 lý ammonium (Van De Graaf và c瓜ng s詠, 1996) cho th医y ho衣v"8瓜ng

hi羽u qu違 c栄a vi khu育n Anammox trên mô hình thi院t b鵜 d衣ng m飲 mjk"FQ"fcq"8瓜ng trong

kho違ng 0- 0,01mg/l; trong khi (Strous và c瓜ng s詠, 1997) l衣i cho r茨ng vi khu育n Anammox

ho衣v"8瓜ng x穎 lý ammonium có th吋 th詠c hi羽p"8逢嬰e"vtqpi"o»k"vt逢運ng không k液 khí hoàn

toàn, vì khi ghép hai quá trình trong m瓜t thi院t b鵜 pj逢"pkvtkv"j„c"x "Cpcooqz"x "UPCR"vj·"

DO trong thi院t b鵜 ph違n 泳ng lo衣i ammonium s胤 l噂p"j挨p"3oi1n0"Vtqpi"mjk"8„"vj "pijk羽m

c栄a (Jenten và c瓜ng s詠, 1999) thì nghiên c泳u s詠 vjc{"8鰻i DO c栄c"o»k"vt逢運ng v噂k"e e"8k隠u

ki羽n 0%; 0,5‒0,2%; 2,1‒0,2%, k院t qu違 tjw"8逢嬰c khi DO 荏 thí nghi羽m 0,5‒0,2% thì ho衣t 8瓜ng x穎 lý ammonium c栄a vi khu育n Anammox không còn hi羽u qu違

*6+0"Ｕpj"j⇔ぞpi"EQF

Trên lý thuy院t thì vi khu育n Anammox thu瓜c nhóm vi khu育n t詠 f逢叡ng, nên chúng

không dùng ngu欝n cacbon h英w"e挨"8吋 phát tri吋p0"Pj逢pi"vtong th詠c t院 thì trong các ngu欝n p逢噂c th違i luôn luôn t欝n t衣k"j o"n逢嬰ng ô nhi宇m là cacbon h英w"e挨"8逢嬰c th吋 hi羽n theo ch雨

s嘘 ô nhi宇o" EQF0" Fq" 8„" mjk" pijk‒p" e泳w" o»k" vt逢運ng t鰻ng h嬰r" vj·" e„" 8k隠u ch雨pj" 8逢嬰c

ngu欝n cacbon h英w"e挨"8吋 ti院n hành thí nghi羽m Nghiên c泳u s穎 d映pi"o»k"vt逢運ng không có

cacbon h英w"e挨"*Koclq"W"x "e瓜ng s詠, 2004) cho th医y hi羽u su医t x穎 n#"cooqpkwo"8衣t hi羽u

qu違 r医t cao Còn (Chamchoi và c瓜ng s詠) khi kh違o sát t益 l羽 EQF1P"vc{"8鰻i t瑛 0,6- 1,3 cho

th医y hi羽u qu違 lo衣k"cooqpkwo"8衣v"v逢挨pi"泳ng t瑛 :6'"8院n 60% v "e pi"d鵜 lo衣k"8逢嬰c 82%

COD

*7+0"Ｕpj"j⇔ぞpi"vぴ"nう"P-NH4/N-NO2

Vjgq"rj逢挨pi"vt·pj"*406+"荏 trên, thì t益 l羽 N-NH4/N-NO2 ph違k"n "313.54"pj逢pi"vjgq"

các nghiên c泳u c栄a (Van Hulle và c瓜ng s詠, 2003) thì t益 l羽 này có th吋 vjc{"8鰻i t瑛 0,5- 1,5;

còn (Gut, 38) thì t益 l羽 p {"fcq"8瓜ng trong kho違ng 1- 3.7"8衣t hi羽u su医t lo衣k"pkv挨"v逢挨pi"泳ng

là 84- ;9'0"*Vjgq"Xcp"Jwnng."4227+"mjk"vtqpi" o»k"vt逢運ng ch雨 có N-NH4 v噂i n欝pi"8瓜

1.000mg/l ho員c N-NO3 thì quá trình Anammox không th吋 di宇n ra, trong khi (Strous,

1974) cho th医y trong thí nghi羽m v噂i n欝pi"8瓜 N- NH4 trên 70mM thì ho衣t tính c栄a vi

khu育n Anammox trên thi院t b鵜 SBR ho衣t tính gi違m d亥n trong th運i gian m瓜t tu亥n Trong khi

k院t qu違 nghiên c泳u c栄a (Dapena- Mora và c瓜ng s詠, 2006) cho th医y 違pj"j逢荏ng c栄a t瑛ng

n欝pi" 8瓜 N-NH4 và N-NO2 trên thi院t b鵜 x穎 lý theo m飲 thì ho衣v" 8瓜ng c栄a vi khu育n

Anammox l衣i gi違m nhanh theo th運i gian Các nghiên c泳u khác thì cho r茨ng vi khu育n

Anammox l衣i r医t nh衣y c違m v噂i N-NO2 vtqpi"o»k"vt逢運ng Thí nghi羽m c栄a (Strous và c瓜ng

s詠, 1999) cho th医y quá trình Anammox không th吋 ho衣v"8瓜ng khi n欝pi"8瓜 N-NO2 l噂p"j挨p"

182mg/l (Fux, 2003) ghi nh壱n vi khu育n Anammox không ho衣v"8瓜ng khi n欝pi"8瓜 N-NO2

l噂p"j挨p"62oi1n Nghiên c泳u c栄a (Dapena và c瓜ng s詠."4229+"e pi"ejq"vj医y ho衣v"8瓜ng x穎

lý c栄a sinh kh嘘i vi khu育n Anammox gi違m 50% khi n欝pi"8瓜 N-NO2 25mM

Tóm l衣i các y院u t嘘 違pj"j逢荏ng r医t m衣pj"8院p"sw "vt·pj"v<pi"vt逢荏ng và ho衣v"8瓜ng x穎

lý ammonium c栄a vi khu育n Anammox là r医t quan tr丑ng, vì giúp cho m瓜t ki院n th泳e"e挨"d違n 8吋 có th吋 nghiên c泳w"u¤w"j挨p"x "泳ng d映ng vào t瑛ng ngu欝p"p逢噂c th違i giàu ammonium

m瓜t cách h嬰r"n#."8吋 có hi羽u qu違 x穎 lý t嘘v"j挨p0

2.4.2.3 姶w"- pj逢嬰e"8k吋o"e栄c"sw "vt·pj"Cppcooqz

*3+0"⇒w"8kあm

/ Có th吋 泳ng d映ng t嘘t trong x穎 lý các lo衣k"p逢噂c th違i có n欝pi"8瓜 N-NH4 cao

/ Nhu c亥u m員t b茨pi"8吋 l逸r"8員t thi院t b鵜 không l噂n

/ Ejk"rj "8亥w"v逢"x "x壱n hành th医r"j挨p"uq"x噂k"e e"rj逢挨pi"rj r"mj e0

/ Ch鵜w"8逢嬰c t違i tr丑pi"vjc{"8鰻k"8瓜t ng瓜t, thi院t k院 8挨p"ik違n, sinh ra ít bùn

Quá trình Sharon (Single reactor system for High activity Ammonium Removal

瓜t k悦 thu壱t x穎 lý m噂i, có tác d映ng lo衣i b臼 Pkv挨"vtqpi"p逢噂c th違i v噂i n欝ng

8瓜 cao Quá trình ho衣v"8瓜ng v噂i th運k"ikcp"n逢w"d́p" v."vj吋 tích b吋 ph違n 泳ng c亥n thi院t nh臼 j挨p"uq"x噂i quá trình nitrate hóa/kh穎 nitrate truy隠n th嘘ng Ngoài ra, quá trình này còn cho

phép ti院t ki羽o"8逢嬰e"47'"p<pi"n逢嬰ng oxy cung c医p và 40% ngu欝n C cho s詠 v<pi"vt逢荏ng

c栄a các vi khu育n kh穎 nitrate so v噂k"sw "vt·pj"vj»pi"vj逢運ng

Jck"8員e"8k吋m ch栄 y院w"n o"e挨"u荏 cho quá trình này là :

- 雲 nhi羽v"8瓜 trên 15oC, c映 th吋 là khoang 30 Î 40oC t嘘e"8瓜 v<pi"vt逢荏ng c栄a vi

khu育n kh穎 nitrate l噂p"j挨p"uq"x噂i vi khu育n nitrate hóa

- Các vi khu育n kh穎 nitrate có kh違 p<pi"ejw{吋p"8鰻i nitrite trong vùng thi院u khí

vj pj"mj "Pkv挨0

- B吋 ph違n 泳pi"Ujctqp"8«"8逢嬰c ch泳ng minh là không s穎 d映ng quá trình chuy吋n j„c"8吋 lo衣i b臼 Pkv挨"v鰻ng Quá trình ch雨 nh茨m chuy吋n hóa ammonium thành nitrite thông

qua quá trình oxy hóa v噂i th運i gicp"n逢w"d́p"t医t ng逸n và nhi羽v"8瓜 t瑛 30 Î 40oC

B吋 ph違n 泳ng Sharon có th吋 ti院p nh壱n dòng vào v噂k"p逢噂c th違i có n欝pi"8瓜 Pkv挨"ecq"

và dòng ra có t益 l羽 t鰻ng N-NH3 và N-NO2 là 1:1, tùy thu瓜c vào t鰻ng N-NH3 và t鰻pi"E"x挨"e挨"vtqpi"f pi"x q"d吋 ph違n 泳ng

B吋 ph違n 泳ng Sharon th詠c hi羽n quá trình v噂i th運k"ikcp"n逢w"d́p"pj臼 nh医t và nhi羽v"8瓜 8栄 ecq"8吋 ch丑n l丑c vi khu育n Nitrosomonas 逢w"vj院 j挨p"nq k"Nitrobacter Quá trình x違y ra vt逢噂c h院v"vjgq"rj逢挨pi"vj泳e"e„"qz{"x "ucw"8„"n "vjk院w"mj "8吋 th詠c hi羽n c違 s詠 oxy hóa bi院n 8鰻i trong quá trình nitrate hóa và kh穎 nitrate mà không x違{"tc"ÐPkvtchkecvkqpÑ0"Ak吋o"8員c vt逢pi"e栄a b吋 ph違n 泳ng là th運k"ikcp"n逢w"d́p"e¤p"d茨ng v噂i th運k"ikcp"n逢w"p逢噂e0"Ak隠u này cho

phép ch丑n l丑e"8逢嬰c gi嘘ng vi khu育n Nitrosomonas

¬ Quá trình CANON

CANON là t瑛 vi院t t逸t c栄a 5 ch英 e k" " 8亥u tiên c栄a c映m t瑛 ti院ng anh (Complete Cwvqvtqrjke"Pkvtqigp"Tgoqxcn"Qxgt"Pkvtkvg+."8„"n "u詠 k院t h嬰p gi英a nitrate hóa bán ph亥n

và Anammox trong cùng m瓜t thi院t b鵜 x穎 n#"pkv挨"*Uvtqwu"x "e瓜ng s詠, 1997)

Quá trình này có kh違 p<pi"nq衣i ammonium vtqpi"p逢噂c th違i v噂i t違k"n逢嬰ng cao mà

không s穎 d映ng ngu欝n cacbon h英w"e挨"*Jgnogt"x "e»pi"u詠 2001) Theo nghiên c泳u c栄a

Strous (Strous và c瓜ng s詠, 1997) quá trình s穎 d映ng 2 nhóm vi khu育n t詠 f逢叡ng hi院u khí

và k鵜 khí v噂k"n逢嬰pi"qz{""8逢嬰c cung c医p gi噂i h衣p"8吋 th詠c hi羽n quá trình nitrate hóa bán

ph亥p"8吋 t衣o ra nitrit b荏i các vi khu育n Nitrosomonas vjgq"rj逢挨pi"vt·pj""rj違n 泳ng (2.1)

Sau khi t衣o ra nitrit thì quá trình k鵜 khí ti院p t映c di宇n ra b荏i các vi khu育n Planctomycete

Nhóm vi khu育n này có nhi羽m v映 k院t h嬰p ammonium v噂i nitrit t衣q"tc"mj "pkv挨" x " o瓜t n逢嬰ng nh臼 pkvtcv"vjgq"rj逢挨pi"vt·pj"rj違n 泳ng (2.14)

T鰻ng h嬰r"jck"rj逢挨pi"vt·pj"rj違n 泳ng trên s胤 có m瓜v"rj逢挨pi"vt·pj"v鰻ng h嬰p c栄a

toàn b瓜 sw "vt·pj""ECPQP"pj逢"ucw<""""

NH4+ + 0,8O2 s 0,435N2 + 0,13NO3-+ 1,4H+ +7 H2O (2.14)

Phân tích m磯u bùn trong b吋 b茨ng k悦 thu壱v"HKUJ"8«"rj v"jk羽n th医y s詠 có m員t c栄a

các vi khu育n AOB thu瓜c chi Nitrosomonas và vi khu育n oxy hóa ammonium k鵜 khí v逢挨pi"v詠 Planctomycete T瑛 8„."e挨"ej院 v壱n hành c栄c"ECPQP"8逢嬰c gi違 thi院t là s詠 k院t

h嬰p gi英a ph違n 泳ng nitrate hóa bán ph亥n và ph違n 泳ng Anammox trong cùng 1 thi院t b鵜

ph違n 泳ng T衣i b吋 x違y ra ph違n 泳pi"ECPQP"d́p"8逢嬰e"8違o tr瓜n b荏i m瓜t dòng khí cung

c医p t瑛 ngoài, có th吋 v壱n hành v噂i t違k"n逢嬰pi"pkv挨"n‒p""8院n 8,9 kg N/m3

.ngày Nghiên c泳u

chi ti院t cho th医y r茨ng bùn h衣t CANON t衣o thành b荏i t鰻 h嬰p vi khu育n AOB phân b嘘 荏 m員t

ngoài, trong khi vi khu育n Anammox thì phân b嘘 bên trong các t鰻 h嬰p Trong các công

trình x穎 n#"p逢噂c th違i, các vi sinh v壱t hi院u khí và k鵜 mj "8„pi"xck"vt "swcp"vt丑ng trong công

vi羽c ch丑n công ngh羽 và thi院t b鵜 x穎 lý Theo lý thuy院v""vj·""8吋 cho chúng ho衣v""8瓜ng x穎 lý

ammonium t嘘v" vj逢運ng ph違i tách riêng chúng 荏 trong hai thi院t b鵜 ph違n 泳ng riêng bi羽t

(Than Khin Annachatre, 2004)

Nh英pi" p<o" i亥p" 8¤{." e e" pj " e»pi" pij羽 sinh h丑e" o»k" vt逢運pi" 8«" ÐijfirÑ" vj pj"

công hai lo衣i vi khu育n hi院u khí và k鵜 khí ho衣v"8瓜ng trong cùng m瓜t thi院t b鵜 K院t qu違 thu 8逢嬰e"n "e挨"u荏 d英 li羽u r医t t嘘v""8吋 phát tri吋n m瓜t lo衣i công ngh羽 m噂i cho x穎 n#"p逢噂c th違i

giàu ammonium v噂i chi phí th医r"pj逢pi"jk羽u qu違 x穎 lý l衣i cao (Bougard, 2004) Khi

nghiên c泳u quá trình trên, các nhà khoa h丑e"8«"8逢c"tc"pj壱n xét r茨ng nhóm vi khu育n hi院u

mj "8«"dcq"swcpj"pj„o"xk"mjw育n k鵜 mj 0"N逢嬰pi"qz{"8逢嬰c cho vào v瑛c""8栄 8吋 oxy hóa h院t

m瓜t n穎c"n逢嬰ng ammonium trong thi院t b鵜 ph違n 泳ng th pj"pkvtkv."n逢嬰ng ammonium còn l衣i

s胤 tham gia ph違n 泳ng v噂i nitrit v瑛c"ukpj"tc"f逢噂i tác d映ng c栄a nhóm vi khu育p"Cpcoqz"8吋

t衣o thành khí N20"Pj逢"x壱y, tính toán chính xác li隠w""n逢嬰ng oxy c亥n cung c医r"n "8k隠u ki羽n

c亥n thi院v"8吋 8衣v"8逢嬰c cân b茨ng gi英a ammonium và oxy N院u cung c医p quá m泳c oxy c亥n

thi院t s胤 d医p"8院n ho衣v" 8瓜ng oxy hóa b荏i các nhóm vi khu育n không mong mu嘘n khác,

chúng s穎 d映pi"qz{""8吋 chuy吋n hóa nitrit thành nitrat

¬ Quá trình OLAND

OLAND là t瑛 vi院t t逸t c栄a 5 ch英 e k" 8亥u tiên c栄a c映m t瑛 ti院ng anh (Oxygen Nkokvgf"Cwvqvtqrjke"Pkvtkhkecvkqp"Fgpkvtkhkecvkqp+="8„"n "sw "vt·pj"z穎 n#"pkv挨"vtqpi"épi"

m瓜t thi院t b鵜 s穎 d映ng các nhóm vi khu育n hoàn toàn t詠 f逢叡pi."e„"v‒p"8亥{"8栄 là h羽 th嘘ng

nitrit hóa, kh穎 nitrit t詠 f逢叡pi"vtqpi"8k隠u ki羽n thi院u oxy (Beun và c瓜ng s詠 2001)

Sw "vt·pj"QNCPF"8逢嬰c phát tri吋p"8亥u tiên 荏 A衣i h丑e"Ijgpv"p<o"3;;:"x "v·o"vj医y

nitrosomonas eutropha có th吋 s穎 d映pi""j{ftq""x ""cooqpkwo""pj逢""n ""ej医v""ejq""8k羽n

t穎 cho vi羽c kh穎 nitrit (Bock và c瓜ng s詠, 1995) Kuai và c瓜ng s詠 cho r茨ng AOB có th吋

oxy hóa ammonium thành nitrit v噂k"qz{"pj逢"n "ej医t nh壱p"8k羽n t穎 x "pkvtkv"8逢嬰c kh穎 thành

mj "pkv挨"x噂k"cooqpkwo"pj逢"n "ej医v"ejq"8k羽n t穎 (Kuai và c瓜ng s詠, 1998) Báo cáo cho

r茨ng quá trình OLAND có th吋 ti院t ki羽o"8逢嬰c 63% oxy và không c亥n ngu欝n cacbon so

v噂i quá trình nitrat hóa và kh穎 nirat truy隠n th嘘ng T嘘e""8瓜 ukpj"vt逢荏ng sinh kh嘘i

th医p (2 mg/g/ngày) là m瓜t thách th泳c l噂n cho quá trình này Bùn sinh ra trong quá trình

OLAND có màu tr逸ng và t益 l羽 XUU1VUU"v逢挨pi"v詠 v噂i bùn c栄a quá trình nitrat hóa Tuy

nhiên ho衣t tính c栄a bùn OLAND th医r"j挨p"d́p"pkvtcv"j„c"v瑛 3134"8院n 1/3 l亥n

Dcp"8亥w."QNCPF"8逢嬰c phát tri吋n trên h羽 SBR Bùn ho衣t tính giàu vi khu育n AOB

x "PQD"8逢嬰c c医y vào b吋 SBR ho衣v"8瓜ng 荏 8k隠u ki羽n h衣n ch院 cung c医r"qz{"x "d挨o"p逢噂c

th違i t鰻ng h嬰p v噂i n欝pi"8瓜 NH4-N là 1000 mg N/L (không cung c医p carbon h英w"e挨+"荏 các

t違i tr丑ng khác nhau Sau m瓜t th運i gian v壱n hành, vi khu育n NOB gi違m d亥n (kho違ng 107

l亥n so v噂k"dcp"8亥u), s詠 gi違m n欝pi"8瓜 pkv挨"vtqpi"sw "vt·pj"8欝ng th運k"swcp"u v"8逢嬰c khí N2

t衣o ra Hi羽u su医t lo衣i b臼 pkv挨"v<pi"f亥n theo th運i gian (v噂i t違i tr丑ng 0,13 kg N/m3.ngày)

E挨"ej院 lo衣i b臼 pkv挨"8逢嬰c gi違 thi院t do s詠 t詠 oxy hóa NH4+ thành N2 b荏i NO2 v噂i m瓜t gp|{og""v逢挨pi"v詠 hydroxylamine oxidoreductase (HAO) b荏i vi khu育n nitrit hóa thông vj逢運ng B吋 8逢嬰c v壱n hành theo chu kì 2 gi運: g欝m 80 phút hi院u khí và 40 phút k鵜 khí (kh穎 pkvtkv+0"Ucw""8„."vj ""pijk羽m trên h羽 OLAND v噂i thi院t b鵜 ph違n 泳ng d衣pi"8 c"swc{"ukpj"j丑c

(RBC, v噂k"e e"8 c"RXX"e„"fwpi"v ej"n "66"n v+"8«"8衣v"8逢嬰c hi羽u qu違 lo衣k"pkv挨"ecq"n‒p"8院n

89% v噂i t違i tr丑ng b隠 m員t là 8,3 g N/m20pi {"*p逢噂c th違i t鰻ng h嬰p ch泳a 840mg NH4-N/lít)