Các phương pháp khử photpho trong nước thải phổ biến

Hiện nay đa phần nguyên tố photpho đều có mặt trong các hệ thống nước thải đầu ra. Đây được xem là thành phần độc hại cần phải xử lý để nước thải đạt tiêu chuẩn đầu ra. Vậy photpho tồn tại trong nước thải như thế nào? Để khử Photpho trong nươc thải cần ứng dụng những phương pháp gì? Bài viết này hãy cùng Biogency tìm hiểu nhé!    

Photpho tồn tại trong nước thải dưới những hợp chất nào?

+ Phosphat hữu cơ: có thể được phân hủy thành photphat đơn hoặc chất ngưng tụ

+ Monophosphat: phản ứng hòa tan, tạo muối, tham gia trực tiếp vào phản ứng sinh hóa

+ Polyphosphat: có thể tạo muối và tham gia phản ứng sinh hóa nhưng ít tan.

+ Muối photphat: có nguồn gốc từ độ hòa tan thấp của một loại photphat đơn.

+ Photpho tế bào: Photpho thành phần trong tế bào hoặc dư thừa trong tế bào vi khuẩn

Một số cách xử lý photpho trong nước thải:

• Các kết tủa photpho mang theo các ion nhôm, sắt và canxi thường tạo thành các muối có độ hòa tan thấp, các muối này thường được tách ra dưới dạng chất rắn.
• Phương pháp sinh học: vi sinh vật tích lũy nhiều photpho hơn trọng lượng cơ thể của chúng trong môi trường hiếu khí.
• Mặc dù hiệu quả cao khi hợp chất photpho được tách ra khỏi tạp chất qua các màng như màng nano, màng thẩm thấu ngược, màng lọc điện… nhưng không có nhiều trường hợp ứng dụng thực tế.

Tham khảo: Khử Bari trong nước thải

Các phương pháp khử photpho trong nước thải

Khử photpho trong nước thải bằng vi sinh

Vi sinh vật sẽ sử dụng photpho để tổng hợp thành tế bào và trao đổi năng lượng, do đó có thể làm giảm phốt pho từ 10% đến 30% trong quá trình khử BOD. Quá trình khử photpho được thực hiện bằng cách kết tủa và loại bỏ các tế bào chứa photpho trong quá trình hoạt động. Quá trình khử photpho của vi sinh vật như sau:

+ Một số vi khuẩn có thể tích trữ photpho dư thừa trong tế bào của chúng dưới dạng polyphotphat.

+ Dưới điều kiện hiếu khí, năng lượng sinh ra từ quá trình oxy hóa polyphotphat và các sản phẩm khác trong tế bào phát triển.

Khử photpho bằng phương pháp sinh học tại các hệ thống xử lý nước thải thường là qua bể hiếu khí và kỵ khí. Bể giúp xử lý photpho và nitơ một cách độc lập hoặc kết hợp với các loại bể sinh hóa khác để nâng cao hiệu quả xử lý. Quá trình tuần hoàn sinh khối yếm khí hoặc hiếu khí nhằm tạo điều kiện cho quá trình xử lý hiệu quả hơn, chi tiết sơ đồ như sau:

Có thể kể đến các phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải nhiễm photpho bằng 4 công nghệ sau đây đơn giản dưới đây: 

* Công nghệ AO để xử lý nước thải chứa photpho

+ Cơ chế vận hành đơn giản

+ Lượng bùn thải có chứa hàm lượng photpho cao nên có thể dùng làm phân bón

+ Thời gian lưu nước ngắn và có thể loại bỏ hoàn toàn hàm lượng nitrat trong nước thải

* Sử dụng công nghệ phostrip xử lý photpho

+ Sử dụng bùn hoạt tính để xử lý linh hoạt 

+ Bất kể chỉ số BOD / P có thay đổi, hàm lượng photpho cũng có thể được giảm

+ Ít phải sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý

* Công nghệ SBR để xử lý nước thải chứa photpho

+ Có thể đồng giảm photpho và nitơ trong nước thải

+ Cơ chế vận hành đơn giản và hoạt động dễ dàng

+ Xử lý photpho rất hiệu quả 

* Xử lý công nghệ UASB, bể sinh học kỵ khí: 

+ Giúp khử hoàn toàn hàm lượng photpho trong nguồn nước

+ Sử dụng hợp chất PAOs phần huỷ hợp chất chứa axit no và loại bỏ được Photpho ra ngoài.

+ Lượng bùn phát sinh lớn

Xử lý photpho trong nước thải với phương pháp hoá học

Để loại bỏ hoàn toàn chúng ra khỏi nguồn thải, chúng phải được chuyển từ dạng hòa tan sang dạng kết tủa. Các hóa chất được sử dụng để loại bỏ phốt pho khỏi nước thường là phèn nhôm, vôi, sắt hoặc ettringite. Cụ thể:

Phèn nhôm tác dụng với photpho để tạo ra kết tủa, quá trình sẽ loại bỏ hoàn toàn Photpho ra khỏi nước thải nhờ phương pháp lắng. Với phản ứng kết tủa như sau:

Al³⁺ + PO₄³⁺ <->  AlPO₄

Al³⁺ + 3OH^– <-> Al(OH)₃

Sử dụng vôi:

5Ca₃₊+ 3PO₄³⁺ <-> Ca₅(PO₄)₃(OH)

Mg²⁺ + 2OH^– <-> Mg(OH)₂

Ca²⁺ + CO₃^2- <-> CaCO₃

Sử dụng phèn sắt:

Fe³⁺ + PO₄³⁺ <-> FePO₄

Fe³⁺ + 3OH^– <-> Fe(OH)₃

Xem thêm: Xử lý nước thải nhiễm Asen

____________________________________

Mong rằng qua bài biết này, bạn có thể hiểu hơn về bản chất photpho trong nước thải và cách khử photpho trong nước thải hiệu quả để đạt chuẩn tính chất nước thải đầu ra. Bên cạnh đó để được tư vấn chi tiết hơn về cách xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, xin hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua Hotline: 0909 538 514

Tài liệu tham khảo:

• Phương pháp khử nito, photpho trong nước thải – QCVN
• KUBA, Takahiro, et al. Biological phosphorus removal from wastewater by anaerobic-anoxic sequencing batch reactor. Water Science and Technology, 1993, 27.5-6: 241-252.
• BELLIER, Nathalie; CHAZARENC, Florent; COMEAU, Yves. Phosphorus removal from wastewater by mineral apatite. Water research, 2006, 40.15: 2965-2971.
• BRDJANOVIC, D., et al. Impact of excessive aeration on biological phosphorus removal from wastewater. Water Research, 1998, 32.1: 200-208.

Chịu trách nhiệm nội dung

Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh