Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xử lý amoni nồng độ cao trong nước thải bằng thiết bị li tâm hiệu năng cao HP2R (High-Performance Rotating Reactor)

Ô nhiễm amoni nồng độ cao trong nước thải là một vấn đề môi trường cấp bách, đặc biệt từ các nguồn như chăn nuôi và bãi chôn lấp, đòi hỏi các giải pháp xử lý hiệu quả và bền vững. Các công nghệ truyền thống thường gặp hạn chế về hiệu suất, chi phí và quy mô khi đối mặt với nồng độ amoni cao, điển hình là tháp stripping truyền thống cồng kềnh và tốn kém. Nghiên cứu này giới thiệu thiết bị li tâm hiệu năng cao HP2R (High-Performance Rotating Reactor), ứng dụng nguyên lý HiGee (High-Gravity Centrifugal) nhằm tăng cường truyền khối, giảm thể tích thiết bị và rút ngắn thời gian xử lý. Mục tiêu là đánh giá toàn diện khả năng của HP2R trong việc loại bỏ và thu hồi amoni từ nhiều loại nước thải, hướng tới một quy trình xử lý hiệu quả, kinh tế và bền vững theo định hướng kinh tế tuần hoàn.

Các nhà khoa học, kỹ sư môi trường, nghiên cứu sinh trong lĩnh vực xử lý nước thải, đặc biệt là xử lý amoni nồng độ cao, và các nhà quản lý công nghiệp quan tâm đến công nghệ bền vững và kinh tế tuần hoàn.

Tình trạng ô nhiễm amoni nồng độ cao từ các nguồn nước thải công nghiệp, nông nghiệp và rỉ rác bãi chôn lấp gây ra những thách thức môi trường nghiêm trọng, mà các phương pháp xử lý truyền thống như sinh học, hấp phụ hay stripping thông thường vẫn còn nhiều hạn chế về hiệu quả, chi phí vận hành và quy mô. Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng thiết bị li tâm hiệu năng cao HP2R (High-Performance Rotating Reactor), một công nghệ tiên tiến dựa trên nguyên lý HiGee (High-Gravity Centrifugal) để cải thiện đáng kể quá trình truyền khối, giảm kích thước thiết bị và nâng cao hiệu suất xử lý amoni. Nghiên cứu được thực hiện thông qua khảo sát thực nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố vận hành chính như tốc độ li tâm, lưu lượng khí và nước, pH, và nhiệt độ lên quá trình stripping amoni. Các thí nghiệm được tiến hành trên ba loại nước thải điển hình: nước thải mô phỏng, nước thải chăn nuôi và nước rỉ rác. Mục tiêu cụ thể bao gồm chuẩn hóa điều kiện vận hành của HP2R, tính toán hệ số chuyển khối và hiệu suất stripping, cũng như phát triển mô hình dự đoán. Đặc biệt, luận án còn chú trọng đến khả năng thu hồi NH3-N sau quá trình stripping, nhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế như phân bón, góp phần thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn. Việc đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và đề xuất mô hình ứng dụng cho thấy tiềm năng to lớn của HP2R trong việc cung cấp một giải pháp xử lý amoni nồng độ cao hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường, vượt trội hơn các công nghệ hiện có.