Quy trình phân tách và thu hồi Amoni (NH4+) trong nước thải nhờ sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm

Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 3400: “Quy trình phân tách và thu hồi amoni (NH₄⁺) trong nước thải nhờ sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm” của nhóm tác giả Đỗ Văn Mạnh; Nguyễn Viết Thoàn thuộc Viện KHCN Năng lượng và Môi trường (trước đây là Viện Công nghệ môi trường).

Quy trình phân tách và thu hồi Amoni (NH₄⁺) trong nước thải ở điều kiện pH cao nhờ sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm kết hợp với thổi không khí. Điều chỉnh độ pH nước thải lên cao và sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm, cùng với tỷ lệ giữa lưu lượng không khí và nước thải phù hợp sẽ giúp loại bỏ được Amoni ra khỏi nước thải, hướng đến giảm tổng nitơ Kendal (TNK) trong nước thải và thu hồi lượng nitơ của amoni trong nước thải để làm phục vụ cho nông nghiệp, mang lại giá trị kinh tế cao.

Tại Việt Nam, trong 15 năm trở lại đây, mới chỉ có nghiên cứu và ứng dụng thực tế về Tháp Stripping để loại Amoni ra khỏi nước rỉ rác. Nhưng nhược điểm là hiệu suẩt xử lý thấp trong khi thời gian xử lý kéo dài. Do đó, việc tìm ra giải pháp loại bỏ amoni ra khỏi nước thải với hiệu suất cao, thời gian xử lý ngắn, tiết kiệm năng lượng và diện tích xây dựng là hết sức cần thiết.

Giải pháp hữu ích đề cập đến quy trình phân tách và thu hồi Amoni (NH₄⁺) trong  nước thải nhờ sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm, bao gồm các công đoạn sau:

• điều chỉnh nâng độ pH của nước thải xử lý lên 10,5;
• loại bỏ Amoniac (NH₃) tồn tại trong nước thải có độ pH=10,5 nhờ sử dụng thiết bị vật liệu đệm quay ly tâm có kết cấu và chế độ hoạt động thích hợp, thông qua quá trình chuyển pha để chuyển NH₃ từ lỏng sang pha khí giữa các hạt nước nhỏ li ti của dòng nước thải khi đi qua khối vật liệu đệm và dòng không khí đi vào theo hướng ngược chiều, dòng không khí cuốn theo NH₃ đi vào khoảng không gian trung tam và đi ra ngoài ống trung tâm dẫn khí ra, nước thải đã loại bỏ amoniac được xả ra ngoài theo ống dẫn nước ra;
• điều chỉnh giảm độ pH của nước thải sau xử lý tách Amoniac về 7,5.

Như đã thể hiện ở trên, quy trình theo giải pháp hữu ích cho phép phân tách được phần lớn lượng Amoni (NH₄⁺) ra khỏi nước thải với hiệu suất cao trong thời gian cực ngắn; giúp tiết kiệm chi phí vận hành; giảm kích thước thiết bị, diện tích và không gian lắp đặt xây dựng; cũng như thu hồi lượng nitơ có trong nước thải để ứng dụng trong nông nghiệp bằng cách hấp thụ khí NH₃ trong dòng nước thải đã được cuốn theo dòng khí. Quy trình phân tách và thu hồi Amoni trong nước thải cung cấp một giải pháo mới để xử lý lượng nitơ gây ô nhiễm trong nước thải, không chỉ mang ý nghĩa kinh tế – môi trường xã hội mà còn là cải tiến quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật mà trọng tâm chính là công nghệ xử lý nước thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm đồng thời hướng đến nền kinh tế tuần hoàn, phát triển bền vững.