Phốt pho là một chỉ tiêu quan trọng trong quá trình xử lý nước thải. Thế nhưng cụ thể Phốt pho là gì? Chúng tồn tại như thế nào trong nước thải? Tiêu chuẩn xả thải của chỉ tiêu này trong một số loại nước thải? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây!
Phốt pho là gì? Phốt pho trong nước thải
– Phốt pho là gì?
Phốt pho là một nguyên tố hóa học có trong bảng tuần hoàn với ký hiệu là P và có số nguyên tử là 15. Đây là một phi kim đa hóa trị, chủ yếu được tìm thấy trong những loại đá Phốt pho vô cơ. Bên cạnh đó, với độ hoạt động hóa học cao, P là một yếu tố cần thiết trong những cơ thể sống.
Phốt pho được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất phân bón hoặc trong các loại vật liệu nổ như diêm, pháo hoa hay thuốc trừ sâu, kem đánh răng và các chất tẩy rửa.
– Phốt pho trong nước thải
Trong nước thải, Phốt pho thường tồn tại ở dạng Phosphat và có nguồn gốc chủ yếu từ chất tẩy rửa, dư lượng thực phẩm hoặc chất thải con người và động vật. Nồng độ Phốt pho trong nước cao sẽ thúc đẩy sự phát triển của tảo và cản trở ánh sáng mặt trời, dẫn đến thiếu hụt oxy hòa tan và khiến động vật thủy sinh hay vi sinh vật chết hàng loạt.
Do đó, việc đưa ra tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho ngày càng được thắt chặt trong mọi loại hình nước thải.
Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho đối với một số loại nước thải
– Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải công nghiệp
Đối với tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải công nghiệp, các đơn vị nhà máy dựa vào QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. Bảng thông số ô nhiễm của nước thải công nghiệp theo QCVN 40: 2011/BTNMT:
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Cột A | Cột B |
| Tổng Phốt pho | mg/l | 4 | 6 |
| BOD | mg/l | 30 | 50 |
| COD | mg/l | 75 | 150 |
| TSS | mg/l | 50 | 100 |
| TDS | mg/l | 500 | 100 |
| Tổng Nitơ | mg/l | 20 | 40 |
| Amoni | mg/l | 5 | 10 |
– Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải y tế
Với nước thải y tế, các cơ sở phải tuân thủ theo quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế. Cụ thể các giá trị tiêu chuẩn bao gồm cả tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho được thể hiện trong bảng sau:
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Cột A | Cột B |
| Tổng Phốt pho | mg/l | 6 | 10 |
| pH | – | 6,5 – 8,5 | 6,5 – 8,5 |
| BOD5 (20 độ C) | mg/l | 30 | 50 |
| COD | mg/l | 50 | 100 |
| Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) | mg/l | 50 | 100 |
| Sunfua (tính theo H2S) | mg/l | 1,0 | 4,0 |
| Amoni (tính theo N) | mg/l | 5 | 10 |
| Nitrat (tính theo N) | mg/l | 30 | 50 |
| Dầu mỡ động thực vật | mg/l | 10 | 20 |
| Tổng hoạt độ phóng xạ α | Bq/l | 0,1 | 0,1 |
| Tổng hoạt độ phóng xạ β | Bq/l | 1,0 | 1,0 |
| Tổng coliforms | MPN/ 100ml | 3000 | 5000 |
– Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải sinh hoạt
Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải sinh hoạt dựa trên QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. Dưới đây là bảng giá trị các thông số ô nhiễm được dùng làm cơ sở tính toán giá trị cho phép tối đa trong nước thải sinh hoạt:
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Cột A | Cột B |
| Phosphat (PO43-) (tính theo P) | mg/l | 6 | 10 |
| pH | – | 5 – 9 | 5 – 9 |
| BOD5 (20 độ C) | mg/l | 30 | 50 |
| Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) | mg/l | 50 | 100 |
| Tổng chất rắn hòa tan | mg/l | 500 | 1000 |
| Sunfua (tính theo H2S) | mg/l | 1,0 | 4,0 |
| Amoni (tính theo N) | mg/l | 5 | 10 |
| Nitrat (NO3–) (tính theo N) | mg/l | 30 | 50 |
| Dầu mỡ động thực vật | mg/l | 10 | 20 |
| Tổng các chất hoạt động bề mặt | mg/l | 5 | 10 |
| Tổng coliforms | MPN/ 100ml | 3000 | 5000 |
– Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải chế biến thủy sản
Tiêu chuẩn xả thải của Phốt pho trong nước thải chế biến thủy sản được quy định cụ thể trong QCVN 11-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản. Dưới đây là bảng giá trị các thông số ô nhiễm trong nước thải chế biến thủy sản:
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Cột A | Cột B |
| Tổng phốt pho (tính theo P) | mg/l | 10 | 20 |
| pH | – | 6 – 9 | 5,5 – 9 |
| BOD5 (20 độ C) | mg/l | 30 | 50 |
| COD | mg/l | 75 | 150 |
| Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) | mg/l | 50 | 100 |
| Amoni (NH4+ tính theo N) | mg/l | 10 | 20 |
| Tổng nitơ (tính theo N) | mg/l | 30 | 60 |
| Tổng dầu, mỡ động thực vật | mg/l | 10 | 20 |
| Clo dư | mg/l | 1 | 2 |
| Tổng Coliforms | MPN hoặc CFU/ 100 ml |
3.000 | 5.000 |
Phương pháp xử lý Phốt pho trong nước thải
– Xử lý Phốt pho trong nước thải bằng phương pháp hóa học
Có 3 loại hóa chất được sử dụng để xử lý Phốt pho trong nước thải, bao gồm: Vôi, Phèn sắt (Fe2(SO4)3.nH2O.) và Phèn nhôm (Al2(SO4)3.nH2O).
- Vôi: Bổ sung vào nước thải có độ pH được kiểm soát từ 9-10,5, sản phẩm tạo ra là muối của Phốt pho kết tủa. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cặn kết tủa là Canxi Photpho có kích thước vô cùng nhỏ và phát triển chậm nên cần bổ sung hóa chất keo tụ để thúc đẩy quá trình lắng nhanh chóng và hiệu quả hơn. Phương trình phản ứng diễn ra như sau:
5Ca+ + 7OH– + 3H2PO4– → Ca5OH(PO4)3 + 6H2O
- Phèn sắt: Sinh ra sản phẩm là hợp chất Photpho kim loại dễ kết tủa. Hiệu suất xử lý cần dựa vào độ pH (duy trì ở mức 5-5,5) và tỉ lệ Fe3+/P (với 1,5-3g phân tử sắt sẽ kết tủa với 1g phân tử Photpho).
- Phèn nhôm: Tạo ra hợp chất Photpho kim loại dễ kết tủa và sản phẩm phụ là Hidroxit và Cacbonat sắt. Hiệu suất tốt nhất khi độ pH của nước thải trong khoảng 7-8, tỷ lệ Al/P là 1,5-3g phân tử nhôm kết tủa với 1g phân tử Photpho.
– Xử lý Phốt pho trong nước thải bằng phương pháp sinh học
Nước thải có chứa Phốt pho, cũng như những chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học thông qua các bể xử lý yếm khí và hiếu khí. Tương tự Nitơ, Phốt pho bị đồng hóa bởi vi khuẩn và khử khỏi môi trường nước trong dạng bùn dư. Mức độ khử Phốt pho tùy thuộc vào mức độ tạo cặn trong quá trình xử lý sinh học.
- Quá trình xử lý sinh học yếm khí:
Những chủng vi khuẩn như Acinetobacter có thể hấp thụ chất hữu cơ tồn tại trong lượng phân tử thấp trong điều kiện thiếu khí oxy. Năng lượng sử dụng trong quá trình hấp thụ trên được tạo ra khi Phốt pho được giải phóng liên kết từ hợp chất Poly Photphat có trong tế bào nguyên sinh chất của vi khuẩn.
- Quá trình xử lý sinh học hiếu khí:
Những chất hữu cơ bị oxy hóa và nguồn năng lượng có sẵn phục vụ cho việc phát triển và tích lũy Photphat tạo thành Poly Photphat trong vi khuẩn, cũng nhờ đó mà vi khuẩn tích lũy được lượng dư Phốt pho. Trong điều kiện môi trường thuận lợi, vi khuẩn sẽ phát triển số lượng nhanh chóng, từ đó tăng lượng Phốt pho có trong bùn hoạt tính dư được thải ra.
Để khử được lượng Phốt pho này, đòi hỏi tỷ lệ BOD/P trong nước thải phải lớn hơn 10:1. Điều này nhằm cung cấp đủ chất nền để phát triển hệ vi sinh vật có khả năng khử Phốt pho.
Ngoài ra, có thể kết hợp quá trình xử lý sinh học cùng với quá trình đông kẹo tụ bằng phèn sắt hay phèn nhôm để giảm thiểu lượng Phốt pho còn lại trong nước thải xuống mức thấp nhất.
Phốt pho là một tiêu chuẩn cần được chú trọng khi xử lý nước thải và đã được quy định cụ thể. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về xử lý Phốt pho hay các tiêu chuẩn khác trong quá trình xử lý nước thải, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0909 538 514 để được tư vấn và hỗ trợ chi tiết!
>>> Xem thêm: Làm thế nào để tạo điều kiện cho các vi sinh vật có ích phát triển trong HTXLNT?
