Có thể thấy rằng xử lý nước thải nhiễm Photpho là yêu cầu bắt buộc đối với các đối tượng sản xuất phát sinh nước thải có chứa Photpho. Tuy nhiên, một vài doanh nghiệp hiện nay vẫn chưa chú trọng vào việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải chuyên nghiệp để loại bỏ chỉ tiêu này.
Các nội dung chính
Vì sao cần phải xử lý Photpho trong nước thải?
Photpho (hay Phốt-pho) là một loại chất dinh dưỡng cần thiết cho tất cả các sinh vật sống. Trong nước, Photpho thường tồn tại ở dạng Photphat (PO43-). Tuy là một chất dinh dưỡng cần thiết cho sinh vật sống, tuy nhiên nếu hàm lượng Photpho trong nước quá cao sẽ dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng, gây ngộ độc cho sinh vật sống dưới nước.
Trong nước thải, Photpho được hình thành chủ yếu từ các hợp chất thải trực tiếp của con người, chất tẩy rửa, thực phẩm dư thừa. Cũng chính vì thế mà nước thải chế biến thực phẩm/đồ uống thường chứa hàm lượng Photpho khá cao.
Photpho trong nước thải cần phải được xử lý trước khi xả thải ra môi trường nhằm kiểm soát nồng độ Photpho cho nguồn nước tiếp nhận để giảm thiểu nguy cơ gây phú dưỡng như đã nói ở trên. Vì Photpho cùng với Nitơ (Nitrat) là những chất dinh dưỡng mà thực vật rất dễ hấp thụ. Nếu lượng Photpho cao sẽ thúc đẩy thực vật phát triển nhanh chóng, đặc biệt là tảo, gây phú dưỡng nguồn nước và làm giảm oxy trong nước khiến các sinh vật sống dưới nước chết dần hoặc chết hàng loạt do thiếu oxy.
Giới hạn xả thải Photpho của một số loại nước thải
Bảng dưới đây tổng hợp giới hạn xả thải của Photpho trong một số loại nước thải được quy định trọng từng QCVN cụ thể:
| Loại nước thải | Tham chiếu QCVN | Chỉ tiêu kiểm soát | Tiêu chuẩn Cột B
(mg/l) |
Tiêu chuẩn Cột A
(mg/l) |
| Nước thải chế biến thực phẩm | QCVN 40:2011 BTNMT | Tổng Phốt-pho (tính theo P) | 6 | 4 |
| Nước thải chế biến thủy sản | QCVN 11-MT:2015/BTNMT | Tổng Phốt-pho (tính theo P) | 20 | 10 |
| Nước thải sinh hoạt | QCVN 14:2008/BTNMT | Phosphat (PO43-) (tính theo P) | 10 | 6 |
| Nước thải y tế | QCVN 28:2010/BTNMT | Phosphat (tính theo P) | 10 | 6 |
| Nước thải công nghiệp | QCVN 40:2011 BTNMT | Tổng Phốt-pho (tính theo P) | 6 | 4 |
| Nước thải chế biến tinh bột sắn | QCVN 63:2017/BTNMT | Tổng Phốt-pho (P) | 20 | 10 |
| ..v..v.. |
Trong đó:
- Tiêu chuẩn Cột B được áp dụng khi xả thải ra nguồn nước không dùng vào mục đích cấp nước sinh hoạt.
- Tiêu chuẩn Cột A được áp dụng khi xả thải ra nguồn nước dùng vào mục đích cấp nước sinh hoạt.
Cơ chế loại bỏ Photpho trong nước thải
Trước khi xây dựng phương pháp xử lý nước thải nhiễm Photpho, cần hiểu về cơ chế mà Photpho có thể được loại bỏ. Dưới đây là 3 cơ chế điển hình:
- Cơ chế 1 – Kết tủa Photpho: Là tạo ra các hợp chất có chứa Photpho khó tan hoặc không tan trong nước và loại bỏ chúng dưới dạng chất rắn.
- Cơ chế 2 – Tách Photpho: Là tách các hợp chất có chứa Photpho đồng thời với các hợp chất khác và sử dụng màng để loại bỏ chúng.
- Cơ chế 3 – Tích lũy Photpho thông qua vi sinh vật: Là sử dụng sự tích lũy Photpho của vi sinh vật trong môi trường hiếu khí để loại bỏ Photpho dưới dạng bùn thải.
Phương pháp xử lý nước thải nhiễm Photpho
Có thể thấy rằng xử lý nước thải nhiễm Photpho là yêu cầu bắt buộc đối với các hệ thống xử lý nước thải có chứa Photpho. Tuy nhiên, một vài doanh nghiệp hiện nay vẫn chưa chú trọng vào việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải chuyên nghiệp để loại bỏ chỉ tiêu này. Điều này vô tình đã gây khó khăn cho doanh nghiệp khi đối mặt với các vấn đề liên quan đến pháp lý và đạo đức kinh doanh.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang gặp các vấn đề về xử lý nước thải nhiễm Photpho nhưng chưa biết áp dụng phương pháp nào phù hợp, bạn có thể tham khảo 2 phương pháp dưới đây – đã được nhiều hệ thống xử lý nước thải áp dụng:
Phương pháp xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng hóa học
Đây là phương pháp khá phổ biến để loại bỏ Photpho trong nước thải, sử dụng cơ chế kết tủa Photpho để loại bỏ chúng dưới dạng chất rắn (theo Cơ chế 1 – Kết tủa Photpho). Các hợp chất hóa học thường được sử dụng để xử lý nước thải nhiễm Photpho là: Vôi – Ca(OH)2, Phèn sắt (Fe2(SO4)3.nH2O.) và Phèn nhôm – Al2(SO4)3.nH20.
Ví dụ, vôi – Ca(OH)2 loại bỏ Photpho trong nước thải thông qua phản ứng hóa học:
5Ca+ + 7OH– + 3H2PO4– –> Ca5OH(PO4)3 + 6H2O
Để phản ứng xảy ra hiệu quả cần kiểm soát pH từ 9 – 10,5, Ca5OH(PO4)3 là hợp chất kết tủa được tạo thành, tuy nhiên kết của của Ca5OH(PO4)3 là dạng kết tủa li ti, do đó cần bổ sung thêm các chất keo tụ để quá trình lắng diễn ra tốt hơn. Tương tự như phèn sắt (Fe2(SO4)3.nH2O.) và phèn nhôm Al2(SO4)3.nH20, khi phản ứng với các hợp chất có chứa Photpho trong nước thải cũng sẽ tạo ra kết tủa (tuy nhiên để mỗi hợp chất phản ứng hiệu quả cần kiểm soát các điều kiện, đặc biệt là pH phù hợp).
Ưu điểm khi xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng hóa học là có tính chủ động và dễ kiểm soát. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là lượng hóa chất thêm vào phải tỷ lệ thuận với lượng Photpho cần xử lý. Do đó nếu lượng Photpho cần xử lý cao, hóa chất cần bổ sung nhiều làm gia tăng chi phí, chưa kể đến là khó tách Photpho từ các hợp chất kết tủa để thu hồi và tái sử dụng.
Phương pháp xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng sinh học
Xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng sinh học được thực hiện chủ yếu trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí. Photpho được vi sinh vật đồng hóa, tích lũy lại và tạo thành Polyphosphate bên trong vi khuẩn, nhờ quá trình này mà vi khuẩn tích lũy được một lượng dư Photpho. Trong điều kiện thuận lợi sẽ làm tăng lượng Photpho trong bùn hoạt tính dư được thải ra (theo Cơ chế 3 – Tích lũy Photpho thông qua vi sinh vật).
Để xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng sinh học hiệu quả cũng cần kiểm soát các điều kiện tại bể sinh học, đặc biệt là tỷ lệ BOD/P > 10/1 – mục đích là cung cấp đủ chất nền cho vi sinh khử Photpho hoạt động.
Ưu điểm của phương pháp xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng sinh học là có tính an toàn cao hơn, tuy nhiên nó lại khó để loại bỏ được hoàn toàn Photpho như phương pháp hóa học.
Tham khảo: Xử lý nước thải nhiễm Asen
Xử lý nước thải nhiễm Photpho bằng sinh học hay hóa học đều có những ưu nhược điểm riêng. Hiện nay, các hệ thống xử lý nước thải có xu hướng kết hợp cả 2 phương pháp này để loại bỏ Photpho và giúp doanh nghiệp tối ưu chi phí. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp trong quá trình xử lý nước thải, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua Hotline 0909 538 514 để được hỗ trợ nhanh nhất!
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
