Xử lý Tổng Photpho bể thiếu khí từ 20mg/l xuống dưới 5mg/l nhờ phương pháp sinh học kết hợp hóa lý

Tổng Photpho (TP) cao là nguyên nhân gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận, làm phát sinh tảo, mùi hôi và tăng nguy cơ vi phạm quy chuẩn xả thải với doanh nghiệp. Vậy làm sao hạ TP? Dưới đây là giải pháp xử lý tổng Photpho hiệu quả bằng cách kết hợp sinh học và hóa lý, được đội ngũ kỹ thuật BIOGENCY tổng hợp từ thực tiễn triển khai.

Vì sao tổng Photpho nước thải đầu vào thường cao?

Tổng Photpho đầu vào tại các hệ thống xử lý nước thải thường cao, đặc biệt là các loại nước thải chế biến thuỷ sản bởi nguồn nguyên liệu protein, nội tạng, máu, xương đều giàu Photpho, quá trình rửa, phân loại, xay tách làm trôi một lượng Photpho đáng kể vào nước thải. Nước thải thường chứa cả Photpho hữu cơ (trong mô – tế bào) lẫn PO₄^3- hòa tan.

Các yếu tố khác kết hợp làm tổng Photpho đầu vào bể thiếu khí thường cao như:

• Nhiều nhà máy dùng Polyphosphate để giữ nước, chống oxy hóa, cải thiện cấu trúc sản phẩm. Một số chất tẩy rửa, chất rửa khuôn, dung dịch CIP cũng có chứa Photpho.
• Chất rắn mịn, mỡ, vụn thịt không được loại bỏ triệt để sẽ mang theo Photpho. Khi đi vào bể sinh học, phần hữu cơ này tiếp tục phân hủy và giải phóng Photpho. Nếu công đoạn tiền xử lý yếu, TP ở đầu bể thiếu khí sẽ cao hơn.
• RAS/WAS hoặc nước hồi từ ép bùn có thể chứa nồng độ PO₄^3- cao. Khi bùn bị “già” hoặc từng đi qua vùng kỵ khí, vi sinh giải phóng Photpho ra nước.
• Khi xả rửa thiết bị, sàn, bồn, tải Photpho tăng đột ngột, khiến TP đầu vào bể thiếu khí dao động mạnh theo giờ/ngày.
• Vi sinh không đủ carbon, không tích lũy Photpho hiệu quả.
• Tuổi bùn (SRT) thấp/không ổn định khiến PAOs không “trưởng thành” để giữ Photpho.

Cách xử lý tổng Photpho hiệu quả

Để xử lý tổng Photpho hiệu quả giúp hệ thống ổn định kể cả trong điều kiện biến động thì cần kết hợp giữa phương pháp xử lý sinh học và hoá lý. Dưới đây là phương án chi tiết từ BIOGENCY.

– Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp xử lý tổng Photpho bằng sinh học tận dụng khả năng đồng hóa và tích lũy Photpho của quần thể vi sinh chuyên biệt (PAO – Phosphorus Accumulating Organisms). Khi được thiết kế đúng tải lượng, thời gian lưu bùn và tỷ lệ dinh dưỡng, xử lý sinh học giúp giảm đáng kể tổng Photpho với chi phí vận hành thấp và ổn định lâu dài.

Hai cơ chế chính gồm:

• Cơ chế 1: Hấp thụ Photpho vào tế bào vi sinh
  Thông qua quá trình tổng hợp sinh khối, vi sinh tăng tỉ trọng tế bào và tích trữ Photpho ở dạng polyphosphate. Nguồn năng lượng được tích lũy và sử dụng khi cần, giúp giảm Photpho hòa tan trong nước.
• Cơ chế 2: Chuyển hóa qua các điều kiện kỵ khí – hiếu khí
  + Ở quá trình kỵ khí: Phospho hữu cơ sẽ được chuyển hóa bằng việc thủy phân và lên men Acid, khi này P-Hữu cơ sẽ được giải phóng thành dạng muối phospho hoặc phospho tự do trong nước.
  + Ở quá trình Hiếu khí: Cả P-Hữu cơ và các dạng P-Vô cơ sẽ được chuyển hóa về dạng Ortho-Photphat (PO₄^3-) để vi sinh hấp thụ mạnh mẽ.

Các yếu tố kiểm soát để phương pháp xử lý tổng Photpho bằng sinh học hiệu quả: Để quá trình xử lý tổng Photpho bằng sinh học đạt hiệu quả, hệ thống không chỉ cần đúng cấu trúc kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí mà còn phải kiểm soát tốt các điều kiện vận hành.

• Tải lượng COD (hay BOD₅):
  + Kỵ khí: COD:N:P = 350:5:1
  + Hiếu khí COD:N:P = 150:5:1 – đa số vi khuẩn dị dưỡng
  Ngoài ra, tỉ lệ C : P = 20 : 1 đặc biệt phù hợp cho Rhodopseudomonas Palustris, Pseudomonas Citronellolis. Nếu thiếu nguồn Carbon, vi sinh không tích lũy Photpho hiệu quả.
• Kiểm soát thời gian lưu bùn, lưu lượng xả bùn: Thời gian lưu bùn (tuổi bùn) được lựa chọn trong khoảng 20 – 25 ngày vào chu kỳ phát triển và tăng tỉ trọng mạnh nhất của chu kỳ vi sinh. Xả bùn hợp lý giúp loại bỏ Photpho đã tích trữ ra khỏi hệ thống.

– Phương pháp hóa lý

Phương pháp hóa lý xử lý tổng Photpho dựa trên cơ chế kết tủa – keo tụ – tạo bông, trong đó các muối kim loại như sắt, nhôm hoặc vôi phản ứng với Photpho (chủ yếu ở dạng PO₄^3-) để tạo thành hợp chất không tan và được tách ra ở công đoạn lắng/lọc. Cách làm này đặc biệt hiệu quả khi cần hạ nhanh TP về mức thấp, hoặc khi tải lượng Photpho biến động mạnh khiến sinh học khó kiểm soát.

Tuy nhiên, hóa lý đòi hỏi chi phí hóa chất, tăng lượng bùn phát sinh và cần kiểm soát pH, kiềm cũng như liều lượng chặt chẽ để tránh lãng phí và ảnh hưởng đến các công đoạn phía sau. Khi được thiết kế tối ưu, hóa lý là “đòn bẩy” quan trọng bổ trợ cho sinh học, giúp đảm bảo nước thải đạt quy chuẩn ổn định.

• Hóa lý bậc 1: Nếu Photpho đầu vào đã ở dạng PO₄^3- thì hiệu suất có thể đạt 95–98%. Nếu Photpho ở dạng hữu cơ thì hầu như không xử lý được. Tuy nhiên, nếu tồn tại trong dạng keo huyền phù, hóa lý vẫn có thể loại bỏ một phần nhờ cơ chế kéo theo bông cặn.
• Hóa lý bậc 2 (sau sinh học): Photpho hữu cơ sau quá trình xử lý sinh học sẽ được chuyển hóa về dạng PO₄^3-(nếu dư DO, còn bể sinh học thiếu DO thì sẽ chuyển hóa không hết Photpho hữu cơ hòa tan), thì khi đó hầu như hiệu suất xử lý tổng Photpho hóa lý 2 lên đến 95-98%, tùy theo nồng độ định mức hóa chất sử dụng.

Trong bối cảnh các nhà máy chế biến thủy sản phải đáp ứng ngày càng nghiêm ngặt các quy chuẩn xả thải, việc lựa chọn đúng giải pháp xử lý Photpho không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định mà còn tối ưu chi phí trong dài hạn.

Từ nhiều dự án thực tế, BIOGENCY ghi nhận hiệu quả rõ rệt khi kết hợp hài hòa giữa xử lý sinh học và hóa lý trong việc kiểm soát và xử lý tổng Photpho. Không chỉ dừng lại ở việc cung cấp giải pháp, chúng tôi luôn đồng hành cùng doanh nghiệp trong suốt quá trình triển khai – nhằm đạt mục tiêu kỹ thuật, tuân thủ quy định và hướng tới một hệ thống vận hành bền vững hơn.

Để nhận tư vấn chi tiết hơn về xử lý tổng Photpho cũng như phương án xử lý nước thải, vui lòng liên hệ đội ngũ BIOGENCY qua HOTLINE 0909 538 514!

>>> Xem thêm: Xử lý nước thải chứa tổng Nitơ, tổng Photpho ~ 200 mg/l bằng cách nào cho hiệu quả?