Hiệu quả của việc loại bỏ Phốt pho trong quá trình xử lý nước thải có thể khác nhau, tùy thuộc vào thiết bị hiện có và các phương pháp xử lý được áp dụng. Có hai phương pháp thường được sử dụng để xử lý Phốt pho trong nước thải: Xử lý sinh học và xử lý hóa lý. Hãy cũng Biogency tìm hiểu chi tiết hơn qua bài viết dưới đây.
Phốt pho và Nguồn gốc của Phốt pho
Phốt pho là gì?
Phốt pho là một chất dinh dưỡng tự nhiên được tìm thấy trong đất và đá, là nhu cầu tất yếu của tất cả các sinh vật sống. Phốt pho (thường xuyên ở dạng Phốt phát), cùng với Nitơ (Nitrat) là các chất dinh dưỡng chủ yếu mà thực vật hấp thụ để phát triển.
Tác động của Phốt pho đến môi trường
Phốt pho là một chất dinh dưỡng quan trọng thúc đẩy sự nở hoa của tảo trong cả hệ sinh thái nước ngọt và biển. Đồng thời, là yếu tố chính để kích hoạt sự nở rộ của tảo xanh lam (vi khuẩn lam) có thể gây độc cho con người và động vật hoang dã.
Hàm lượng Phốt phát cao trong môi trường nước có thể thúc đẩy sự phát triển của tảo, dẫn đến sự nở hoa của tảo có khả năng dẫn đến hiện tượng phú dưỡng vì các thảm tảo dày ngăn chặn ánh sáng mặt trời khiến các tế bào tảo chết đi.
Hình 1. Hiện tượng phú dưỡng hóa do sự dư thừa Phốt phát trong môi trường nước.
Vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy tảo khi chúng chết đi, dẫn đến trạng thái thiếu oxy trong nước làm cá và các sinh vật thủy sinh khác chết hàng loạt.
Khi tảo và các sinh vật chết khác bị phân hủy, dạng hữu cơ của Phốt pho liên kết trong chất hữu cơ chết có thể được chuyển đổi thành Orthophosphate, làm cho Phốt pho có sẵn cho các loài thực vật thủy sinh và tảo một lần nữa. Vì vậy, trên thực tế, Phốt pho tái chế bên trong có thể tạo ra một sự nở hoa khác của tảo, và chu kỳ này có thể liên tục kéo dài.
Nguồn gốc của Phốt pho trong nước thải
Trong nước thải, Phốt pho bắt nguồn từ: Chất tẩy của con người và động vật, chất tẩy rửa và thực phẩm dư thừa. Các nhà máy chế biến thực phẩm và đồ uống thường sẽ chứa Phốt pho trong nước thải.
Các hệ thống xử lý nước thải được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống được thiết kế với mục đích chính là giảm nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và Nitơ, nhưng không hiệu quả trong việc xử lý Phốt pho.
Để bảo vệ môi trường, các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp (thu gom nước thải của các nhà máy) có nhiệm vụ giảm mức độ ô nhiễm, trong đó có Phốt pho, để nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải vào nguồn nước cục bộ.
Cách xử lý Phốt pho trong nước thải
Hiệu quả của việc loại bỏ Phốt pho trong quá trình xử lý nước thải có thể khác nhau, tùy thuộc vào thiết bị hiện có và các phương pháp xử lý được áp dụng. Thông thường, chỉ có các nhà máy xử lý nước thải sử dụng các kỹ thuật loại bỏ Phốt pho chuyên dụng mới có thể loại bỏ Phốt pho đến mức mong muốn.
Có hai phương pháp thường được sử dụng để xử lý Phốt pho trong nước thải: Xử lý sinh học và xử lý hóa lý.
Xử lý Phốt pho bằng phương pháp sinh học
Quá trình loại bỏ Phốt pho bằng phương pháp sinh học có thể đạt được bằng cách hoàn lưu bùn hoạt tính trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí. Quá trình này giúp hình thành một quần thể vi sinh vật có khả năng lưu trữ Phốt pho nội bào dưới dạng Polyphosphat. Nếu các vi sinh vật này tồn tại với số lượng đủ lớn thì Phốt pho sẽ được loại bỏ cùng với bùn hoạt tính thải.
Hình 2. Hệ thống bể sinh học hiếu khí.
Tuy nhiên, để thiết lập và duy trì các điều kiện sinh học để xử lý Phốt pho hiệu quả là khá khó khăn đối với lĩnh vực thực phẩm và đồ uống.
Nhiều nhà máy chế biến thực phẩm xử lý nước thải bằng cách đưa nước thải vào các ao lắng có sục khí, nơi chất thải hữu cơ được phân hủy bởi vi khuẩn hiếu khí. Trước quá trình sinh học hiếu khí có thể có một số quá trình xử lý sơ cấp như DAF hoặc/và ao kỵ khí. Tuy nhiên, cả hai giai đoạn xử lý này đều không làm giảm tải lượng Phốt pho một cách thỏa đáng (nếu có).
Xử lý Phốt pho bằng phương pháp hóa lý
Một phương pháp đơn giản hơn để xử lý Phốt pho là: Cho chất keo tụ gốc kim loại vào nước thải. Chất keo tụ xử lý Phốt pho theo hai con đường:
- Khi kim loại được thêm vào nước thải, nó phản ứng trực tiếp với Phốt phát có trong nước thải, tạo thành Phốt phát kim loại, không hòa tan.
- Các ion kim loại thủy phân trong nước, tạo thành kết tủa dạng Gel (Hydroxit kim loại) dày đặc, liên kết với Phốt pho để tạo thành Photphat kim loại.
Một khi chất keo tụ kết hợp với Phốt pho để tạo thành Phốt phát kim loại dưới dạng các bông rời rạc, các bông này có thể được loại bỏ khỏi pha nước. Tách Phốt phát kim loại là một quá trình đơn giản, có thể sử dụng phương pháp lắng hoặc tuyển nổi.
Hình 3. Hệ thống hóa lý giúp xử lý Phốt pho.
—–
Nồng độ Phốt phát cao trong nước thải sinh hoạt và công nghiệp có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng, dẫn đến cái chết của cá, động vật có vỏ và các loài khác. Do đó, các cơ quan môi trường đang tập trung nhiều hơn vào lượng Phốt pho trong nước thải và đưa ra giới hạn về lượng Phốt pho có thể thải ra trong nước thải công nghiệp.
Để tìm hiểu chi tiết hơn về các phương án xử lý Phốt pho trong nước thải cũng như các phương án xử lý nước thải sinh học, hãy liên hệ ngay cho Biogency qua HOTLINE 0909 538 514.
>>> Xem thêm: Xử lý nước thải có tính Axit bằng cách nào?
