Đồ án tốt nghiệp: “Xử lý phospho trong nước thải xi mạ bằng phương pháp hóa học” CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận GVHD: Th.s Lê Công Nhất Phương SVTT : Phan Thùy Linh Trang 83 Đồ án tốt nghiệp: “Xử lý phospho trong nước thải xi mạ bằng phương pháp hóa học” Đây là phương pháp xử lý nước thải mà qua đó các quá trình như oxy hóa cacbon, quá trình nitrat hóa, khử nitơ và khử Photpho bằng phương pháp sinh học được diễn ra đồng thời. Quá trình xử lý sẽ diễn ra liên tục do có 02 bể hoạt động song song/01 module và lệch pha nhau. 5/5 - (7 bình chọn) Công ty xử lý nước thải y tế. Công ty Môi Trường Việt Thủy Sinh, Chuyên xử lý nước thải y tế, công nghiệp, Sinh hoạt. Chúng tôi tự hào là đơn vị thiết kế – thi công – vận hành hệ thống xử lý nước thải, khí thải, nước cấp có uy tín, chất Trả lời: Phân tích phosphonate chuyển đổi tất cả các hợp chất phosphnate thành phosphate, và sau đó đo sự gia tăng phosphate do phosphonate. Hệ số chuyển đổi cho một phosphonate cụ thể được xác định từ khối lượng phân tử của phosphonate liên quan đến phosphate, và số lượng CWtuQr. Photpho tồn tại trong nước thải chủ yếu dưới dạng vô cơ và hòa tan, chủ yếu là OrthoPhosphat PO4^3- và một phần là Photphat cô đặc ví dụ P3O10^5- từ chất tẩy rửa. Để xử lý Photpho trong nước thải, hai phương pháp được biết đến nhiều nhất là phương pháp hóa học và phương pháp sinh học. Phương pháp hóa học trong xử lý Photpho1. Sử dụng hóa chất – Vôi2. Sử dụng hóa chất – Phèn sắt Fe2SO4 Sử dụng hóa chất – Phèn nhômPhương pháp sinh học trong xử lý Photpho1. Quá trình xử lý yếm khí2. Quá trình xử lý hiếu khí 1. Sử dụng hóa chất – Vôi Bổ sung vôi, kiểm soát pH từ 9 đến 10,5, vôi gặp nước tạo ra muối kết tủa của Photpho theo phương tình hóa học sau Nhược điểm Cặn Canxi Photpho kết tủa là các hạt vô cùng nhỏ và phát triển chậm nên phải bổ sung thêm hóa chất keo tụ để quá trình lắng diễn ra nhanh và đạt hiệu quả hơn. Hình 1. Vôi bột. 2. Sử dụng hóa chất – Phèn sắt Fe2SO4 Phèn sắt cho vào nước thải tạo ra hợp chất Photpho kim loại dễ kết tủa và làm giảm lượng Photpho có trong nước. Hình 2. Phèn sắt. Hiệu suất xử lý phụ thuộc vào pH và tỷ số Fe+3/P. pH= 5 đến 5,5. Fe+3/P 1,5g đến 3g phân tử sắt sẽ kết tủa với 1g phân tử Photpho. 3. Sử dụng hóa chất – Phèn nhôm Phèn nhôm cho vào nước thải tạo ra hợp chất Photpho kim loại dễ kết tủa làm giảm lượng Photpho có trong nước. Hình 3. Phèn nhôm. pH= 7 đến 8. Al/P 1,5g đến 3g phân tử nhôm sẽ kết tủa với 1g phân tử Photpho. Sản phẩm phụ Hydroxit và Cabonat sắt. Phương pháp sinh học trong xử lý Photpho Nước thải có chứa chất hữu cơ và Photpho qua các bể xử lý yếm khí và hiếu khí. Photpho cũng như Nitơ, bị đồng hoá bởi vi khuẩn và được khử khỏi nước ở dạng bùn dư. Mức độ khử Photpho phụ thuộc vào mức độ tạo cặn của quá trình xử lý sinh học. 1. Quá trình xử lý yếm khí Các loại vi khuẩn như Acinetobacter có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ có trong lượng phân tử thấp axit béo trong điều kiện thiếu oxy. Năng lượng cần thiết cho quá trình hấp thụ này do Photpho khi được giải phóng sự liên kết của các hợp chất như Poly Photphat nằm trong các tế bào nguyên sinh chất của vi khuẩn cung cấp. Hình 4. a Sơ đồ công nghệ khử Photpho. b Sơ đồ công nghệ khử Photpho kết hợp khử Nitơ. 2. Quá trình xử lý hiếu khí Các chất hữu cơ bị oxy hoá và năng lượng đã có sẵn cho việc phát triển và tích luỹ lại phối phát thành Poly Photphat bên trong vi khuẩn, nhờ quá trình này mà vi khuẩn tích luỹ được một lượng dư Photpho. Trong các điều kiện thuận lợi chúng phát triển nhanh về số lượng, kết quả là làm tăng lượng Photpho trong bùn hoạt tính dư được thải ra. Để khử Photpho đòi hỏi trong nước thải phải có BOD/P lớn hơn 101 để cung cấp đủ chất nền cho việc phát triển các vi sinh khử Photpho. Xử lý sinh học khử kết hợp với quá trình đông keo tụ bằng phèn nhôm hay phèn sắt có thể giảm lượng Photpho còn lại trong nước xuống hàm lượng rất thấp. —– Lựa chọn phương pháp nào để xử lý Photpho trong nước thải đạt hiệu quả còn tùy thuộc vào tình trạng cụ thể của từng hệ thống. Liên hệ cho Biogency ngay để được tư vấn chi tiết. Hotline liên hệ 0909 538 514. >>> Xem thêm Chu trình Nitơ là gì? Chu trình Nitơ diễn ra như thế nào? Xử lý phốt pho P trong nước thải là phương pháp sinh hóa lý để loại bỏ P ra khỏi nguồn nước bị ô nhiễm trước khi xả thải ra môi trường. Việc loại bỏ P chủ yếu là để giảm nguy cơ phú dưỡng vùng nước tiếp nhận xả thải. Đây là quy trình bắt buộc trong nhiều lĩnh vực tại nhiều quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, hầu hết các công nghệ loại bỏ P đều áp dụng tại các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp, có quy mô kinh tế dưới sự giám sát chặt chẽ và chuyên môn vận hành nội bộ. Các cơ sở như bệnh viện, trung tâm y tế với công suất sử dụng và xử lý nước thải quy mô nhỏ trước đây không quy định những công việc này. Điều này gây vấn đề đáng lo ngại về việc giải phóng P từ các hệ thống xả thải không được xử lý. Dẫn đến việc tác động đến môi trường lớn hơn nhiều so với trước đây. Gần đây, sự tiến bộ đáng kể về công nghệ xử lý nước thải y tế đã góp phần áp dụng cho các hệ thống quy mô nhỏ. Đặc biệt là sự tác động của truyền thông, dưới áp lực của các quy định đã điều chỉnh. Các cơ sở xử lý nước thải cần đầu tư vào việc phát triển công nghệ loại bỏ P phù hợp hơn. Quá trình hình thành phốt pho P Quá trình hình thành phốt pho. Ảnh Sưu tầm phốt pho thường ở dạng phốt phát, có nguồn gốc từ chất thải của người và động vật, chất tẩy rửa và dư lượng thực phẩm. Các nhà máy chế biến thực phẩm, đồ uống là nơi sản sinh ra phốt phát nhiều nhất. Kéo theo dư lượng P trong nước thải từ đây cũng cao nhất. Phốt pho là 1 chất dinh dưỡng tự nhiên có trong đất, đá và được yêu cầu bởi tất cả các sinh vật sống. phốt pho cùng nitro là các chất dinh dưỡng thiết yếu dễ dàng được thực vật hấp thụ và phát triển. Tuy nhiên, khi các chất dinh dưỡng này có sẵn với số lượng quá mức, chúng sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng thực vật nhanh chóng. Đó là lý do tại sao chúng được sử dụng rộng rãi trong phân bón. Tác động của phốt pho đối với môi trường Nồng độ phốt pho cao trong môi trường nước thúc đẩy sự phát triển của tảo. Dẫn đến sự phú dưỡng vì thảm tảo dày chặn ánh sáng mặt trời. Nồng độ Oxy hòa tan thiếu hụt nghiêm trọng dẫn đến các sinh vật thủy sinh chết hàng loạt. Khi tảo và xác động vật thủy sinh bị phân hủy, phốt pho hữu cơ liên kết với các chất hữu cơ trong xác động vật chuyển đổi thành orthophotphate. Tái chế thành phốt phát và phục vụ tiếp tục cho quá trình hình thành thảm tảo một lần nữa. Quá trình này lặp lại và tiếp tục duy trì. Do hoạt động của con người trong mọi lĩnh vực, P hình thành và thúc đẩy quá trình phú dưỡng hệ sinh thái thủy sinh. Các nguồn chính của P chảy vào sông suối là từ nước thải chiếm tới 70% trở lên. Thực tế này đã dẫn đến việc thắt chặt các tiêu chuẩn xả phốt pho. Tăng áp lực lên các cơ sở xử lý nước thải để giảm tải P vào nguồn nước ngọt. Đặc biệt là các địa điểm sinh thái nhạy cảm. Do đó, mục tiêu loại bỏ phốt pho càng ngày càng phổ biến tại các cơ sở xử lý nước. Kể cả xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nông nghiệp và y tế. Phương pháp loại bỏ phốt pho ra khỏi nước thải Việc loại bỏ phốt pho khỏi nước thải thường áp dụng phương pháp hóa lý, xử lý sinh học. Đôi khi là kết hợp cả hai. Các hệ thống xử lý nước thải thường sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống là giảm nhu cầu oxy sinh hóa BOD một cách hiệu quả đối với Nitro. Nhưng không hiệu quả trong xử lý phốt pho xuống mức chấp nhận được. Để bảo vệ môi trường, các nhà máy xử lý nước thải có nhiệm vụ làm giảm mức độ ô nhiễm bao gồm cả phốt pho. Để nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi xả thải ra tự nhiên. >>> Bạn có thể tham khảo thêm về quá trình nitrat hóa qua bài viết Nitrat hóa là gì? Ứng dụng trong xử lý nước thải y tế Phương pháp loại bỏ phốt pho hóa lý Các quá trình hóa lý loại bỏ phốt pho được sử dụng trong nhiều năm trước đây. Bây giờ vẫn được áp dụng. Bao gồm kết tủa, hấp thụ, trao đổi ion. Thúc đẩy kết tủa phốt pho Sử dụng muối kim loại để phản ứng với phốt pho tại bể phản ứng. Các loai muối thường sử dụng như muối kim loại hóa trị III, clorua sắt. Các chất này khi gặp phốt pho sẽ kết tủa thành chất rắn và lắng xuống đáy. Loại bỏ bằng cách lắng trọng lực hoặc lọc. Phương pháp loại bỏ phốt pho hóa lý Nhược điểm của phương pháp này là hợp chất kết tủa khó tách và thu hồi phốt pho để tái sử dụng. So với hệ thống xử lý sinh học, phương pháp hóa lý này không mang lại lợi ích kinh tế. Mặc dù phương pháp này có tính chủ động và dễ kiểm soát hơn. Nhưng tốc độ loại bỏ phốt pho tỷ lệ thuận với khối lượng hóa chất được thêm vào. Dẫn đến chất rắn bổ sụng được tạo ra càng lớn, việc tách phốt pho khỏi chất rắn càng mất nhiều chi phí. Đồng thời chi phí hóa chất bổ sung càng tăng. Phương tiện hấp thụ loại bỏ phốt pho Trái ngược với các bộ lọc truyền thống, các bộ lọc thân thiện với môi trường hơn thường dựa vào các đặc tính hấp thụ phốt pho của từng vật liệu để loại bỏ. Cũng dựa vào tiêu chuẩn mục tiêu của từng loại nước thải. Sử dụng các sản phẩm tự nhiên như apatit, bauxite hoặc đá vôi hoặc chất thải công nghiệp như tro, đất nung, xỉ thép hoặc các sản phẩm nhân tạo như filterralite. Ngoài ra một số sản phẩm nghiên cứu như polonite cũng được đánh giá cao. Loại bỏ 91% tỷ lệ phốt phát. Với khả năng hấp thụ 120g/kg theo báo cáo của Renman&Renman năm 2010. Tóm lại, khả năng hấp thụ loại bỏ phốt pho phụ thuộc vào hàm lượng hóa chất sử dụng. Sự phát triển của các vật liệu hấp thụ đã nâng cao khả năng sử dụng phương pháp này. Công nghệ trao đổi ion Đây là công nghệ sử dụng quá trình khử muối và ion hóa nước. Mặc dù phương pháp này không được áp dụng rộng rãi như phương pháp hóa lý nhưng cũng là một lựa chọn phù hợp với hoàn cảnh xử lý nhất định. Dạng phốt pho trong nước thải là anion, các hạt cố định của kim loại là cation. Tạo thành cơ sở trao đổi polymer, trên đó các hạt nano chọn lọc phốt pho. Hiệu suất của phương pháp bị chi phối bởi hóa trị và trọng lượng của ion. Qua nhiều nỗ lực cải thiện hiệu quả khử phốt pho bằng công nghệ trao đổi ion. Sử dụng oxit sắt hoặc nhôm hydroxit làm tăng tính chọn lọc cho các ion phốt phát. Dẫn đến tỷ lệ loại bỏ P là 90%. Công nghệ trao đổi ion có ưu điểm là có thể phục hồi phốt pho thông qua quá trình xử lý sau môi trường hấp thụ. Tuy nhiên, hóa chất phục hồi khá đắt đỏ và 1 số chất nhạy cảm với môi trường pH dẫn đến việc phục hồi khó khăn. Loại bỏ phốt pho bằng phương pháp sinh học Hiệu quả của việc loại bỏ phốt pho trong quá trình xử lý nước thải có thể khác nhau. Tùy thuộc vào thiết bị có sẵn và phương pháp xử lý. Chỉ những cơ sở xử lý nước thải sử dụng các kỹ thuật loại bỏ phốt pho chuyên dụng mới có thể đạt được mức mong muốn. Phương pháp loại bỏ phốt pho sinh học có thể xả nước thải vào các ao lắng có sục khí khí. Phân hủy chat thải hữu cơ bằng vi khuẩn hiếu khí. Thượng nguồn của quá trình hiếu khí này sử dụng bể kỵ khí. Tuy nhiên, ở cả 2 giai đoạn đều không giảm phốt pho một cách thỏa đáng. Xử lý phốt pho sinh học trong nước thải Để đạt được mức loại bỏ phốt pho mong muốn. Bạn có thể sử dụng bùn hoạt tính để tạo ra một quần thể vi sinh vật có khả năng lưu trữ phốt pho nội bào dưới dạng pholyphosphate. Nếu các vi sinh này tồn tại với số lượng đủ. Phốt pho sẽ được loại bỏ cùng với bùn thải. Loại bỏ phốt pho sinh học tăng cường EPBR được coi là sự thay thế thỏa đáng. Đồng thời cũng khá bền vững về mặt môi trường so với phương pháp lý hóa. Tuy nhiên hiệu suất cũng có sự dao động và phụ thuộc cao vào khả năng vận hành và kiểm soát quy trình. Xác định PAO Phosphorus accumulating organisms trong hệ thống bùn hoạt tính EBPR PAO là các vi sinh vận tích lũy phốt pho trong nước thải. Phương pháp loại bỏ phốt pho sinh học thông qua các sinh vật PAO vượt ra ngoài yêu cầu các quy trình trao đổi chất bình thường. Tích lũy phốt pho là lượng polyphosphate đuwọc giữ lại làm năng lượng dự trữ để duy trì hoặc cung cấp lợi thế cạnh tranh so với các dị dưỡng thông thường. Vì lý do này, PAO có xu hướng vượt trội hơn các sinh vật khác. Một số vi sinh PAO nhất định có thể vừa tích lũy phốt pho vừa khử nitrat trong điều kiện kỵ khí xen kẽ. PAO có thể khử nitro, sử dụng nitrat làm chất nhận cuối cùng duy nhất thay vì oxy cho quá trình oxy hóa PHA trong điều kiện anoxic. Chuyển hóa PAO Sự tăng trưởng của PAO có thể được thúc đẩy thông qua tối ưu hóa các điều kiện vận hành. Chẳng hạn như thông qua các giai đoạn hiếu khí và kỵ khí. Trong điều kiện yếm khí, PAO hấp thụ VFA bằng cách vận chuyển thứ cấp và lưu trữ dưới dạng PHA. Năng lượng cho quá trình này lấy từ ATP qua quá trình thủy phân polyphosphate trong thoái biến glycogen. Sự phân hủy polyphosphate làm giải phóng orthophosphate thành chất lỏng khối. Quá trình tổng hợp PHA trong điều kiện yếm khí đòi hỏi phải giảm NADH tương đương, cung cấp theo chu trình TCA. Quá trình chuyển hóa PAO trong bể kỵ khí và hiếu khí Ngược lại, ở điều kiện hiếu khí. PHA tích lũy bị oxy hóa bởi chất nhận điện từ có sẵn và giải phóng năng lượng sự dụng cho hấp thụ phốt pho và tổng hợp glycogen. Sự tích lũy ròng phốt pho đạt được do 1 lượng phốt pho hấp thụ trong điều kiện hiếu khí lớn hơn so với giải phóng dưới dạng orthophosphate trong yếm khí. Kết hợp sự phát triển đáng kể trong công nghệ cùng sự xuất hiện 1 số hệ thống EBPR mới. Việc loại bỏ phốt pho bằng phương pháp sinh học càng ngày càng trở nên bền vững hơn. Các công nghệ mới này có tiềm năng loại bỏ phốt pho tỷ lệ cao. Một số thậm chí đạt mức độ loại bỏ phốt pho hiệu quả duy trì ở thời gian và quy mô khác nhau. Kết luận phốt pho là chất dinh dưỡng thực vật quan trọng giúp thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật ở tất cả hệ sinh thái. Nhưng đó cũng là yếu tố chính để kích thích loài tảo lam phát triển quy mô rộng gây độc cho con người và động vật hoang dã. Nồng độ phót phát cao do nhân tạo như nước thải dẫn đến hiện tượng phú dưỡng nguồn nước. Công nghệ trong xử lý phốt pho hiện nay. Ảnh sưu tầm Gây chết các động vật thủy sinh và các loài khác. Do đó, các cơ quan môi trường đang tập trung nhiều hơn vào việc xử lý phốt pho trong nước thải. Áp đặt giới hạn về lượng phốt pho tiêu chuẩn đối với các loại nước thải. Để đảm bảo sự chắc chắn trong việc loại bỏ phốt pho liên tục và hiệu quả, cần tuân thủ các giới hạn về xả thải nhất định. Cần tuân thủ các tiêu chuẩn nồng độ cho phép trước khi xả ra môi trường. Bài viết được biên soạn và dịch lại bởi Ngày đăng 27/04/2013, 1954 trình bày xử lý phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học MỞ ĐẦU Trong quá trình nghiên cứu đề tài “Xử lí phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học”. Em đã tham khảo một số tài liệu trong và ngoài nước và nhận thấy rằng Khi nước thải chứa các hợp chất hữu cơ cacbon, nitơ, phospho với nồng độ cao, sau khi sử lí sinh học bình thường giảm được 98 – 100% lượng BOD và 30 – 40% lượng nitơ và khoảng 30% lượng phospho còn lại là 60% nitơ và 70% lượng phospho đi ra khỏi công trình xử lí. Nếu hàm lượng N > 30 mg/l, P > 6 mg/l, xảy ra hiện tượng phú dưỡng. Nghóa là N, P tạo nguồn thức ăn cho rong rêu, tảo và vi sinh vật trong nước phát triển, làm bẩn trở lại nguồn nước,vì các thành phần nhiệt độ, ánh sáng, khí cacbonic, nitơ, phospho là một loạt các nguyên tố vi lượng. Vì vậy việc khử phospho đến dưới nồng độ cho phép trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là rất cần thiết. Trong các công trình xử lý nước thải, các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí đóng một vai trò quan trọng trong việc chọn công nghệ và thiết bò xử lý. Theo quan điểm từ trước đến nay, chúng phải được cho vào hai môi trường khác nhau ở hai điều kiện khác nhau trong hai thiết bò phản ứng khác nhau để thực hện tốt vai trò của mình. Mãi đến những năm gần đây, các nhà công nghệ sinh học đã “ghép đôi” thành công hai loại vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí và điều này là một bước đột phá quan trọng có ý nghóa rất lớn đến sự phát triển của ngành công nghệ sinh học nói chung và kỹ thuật môi trường nói riêng. Khi cùng sống chung trong một môi trường như vậy, người ta nhận thấy rằng thức ăn yêu thích của chúng là nước thải GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 1 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học giàu ammonium. Đây là một dữ liệu rất tốt để phát triển một kỹ thuật mới cho việc xử lý nước thải giàu ammonium tiết kiệm và hiệu quả hơn. Cho đến nay, các nhà vi sinh vật học vẩn nghó rằng Anammox kỵ khí và vi khuẩn Nitrosomonas hiếu khí không thể sống chung trong một thiết bò phản ứng. Nhưng ở nồng độ oxy rất thấp và một lượng N-NH 4 dư thì hai loại này có thể sống chung được. Khám phá này của nhà vi sinh vật học DELFT được gọi là Canon Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite có nghóa là quá trình loại bỏ hoàn toàn nitơ tự dưỡng có sự tham gia của nitrit. Nhưng song song theo đó thì lượng phospho cũng giảm một lượng rất đáng kể. Chính vì vậy mà em quyết đònh thiết kế một mô hình xử lí phospho trong nước thải chăn nuôi heo theo nguyên tắc hấp thu nội và ngoại bào bởi các nhóm vi khuẩn đã nêu trên. GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 2 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Đặc điểm chất thải chăn nuôi heo Chất thải chăn nuôi là nguồn ô nhiễm quan trọng đối với môi trường sống của người và gia súc, vì ngoài các thành phần gây ô nhiễm trong chất thải thì khi các hợp chất hữu cơ trong chất thải được phân giải tạo những khí bốc mùi khó chòu, tụ tập ruồi nhặng đến làm mất vệ sinh môi trường, đặc biệt khi có gia súc mắc bệnh thì đây là nguồn lan truyền dòch bệnh và giun sán nguy hiểm cho người và gia súc. Chất thải chăn nuôi được đặc trưng về khối lượng và thành phần, hiểu biết về đặc tính chất thải giúp ta xác đònh hệ thống xử lý thích hợp và hiệu quả. Khối lượng chất thải chăn nuôi heo Khối lượng chất thải trong chăn nuôi rất lớn. Theo Ioehr, 1970 sản phẩm của chất thải gia súc lớn hơn người theo tỉ lệ sau BOD 5/1, N tổng 7/1, TS 10/1. Bảng 1 Lượng phân và nước tiểu gia súc trong một ngày Hill và Toler, 1974 GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm Loại gia súc Lượng phân kg/ngày Lượng nước tiểu kg/ngày Bò 15,0 – 20,0 6,0 – 10,0 Heo < 10 kg 0,5 – 1,0 0,3 – 0,7 Heo 15-45 kg 1,0 – 3,0 0,7 – 2,0 Heo 45-100 kg 3,0 – 5,0 2,0 – 4,0 Gà, vòt 0,02 – 0,05 – 3 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Khối lượng chất thải chăn nuôi thải ra tùy thuộc vào giống, tuổi, khẩu phần thức ăn nhiều xơ hay tinh bột và thể trọng. Riêng với heo, lượng phân và nước tiểu tăng theo thể trọng. Nếu tính trung bình trên thể trọng cơ thể thì ước tính lượng phân mỗi ngày là Bảng 2 Lượng phân các loại gia súc, gia cầm thải ra mỗi ngày tính trên phần trăm tỉ trọng Lochr, 1984 Loại gia súc Heo Bò sữa Bò thòt Gà Lượng phân mỗi ngày % tỉ trọng 6 – 8 7 – 8 5 – 8 5 Ngoài phân và nước tiểu gia súc, thì khối lượng chất thải cũng tăng lên do sự đóng góp đáng kể từ nước rửa chuồng, tắm gia súc, thức ăn thừa. Vì vậy, với khối lượng chất thải lớn như trên nếu được sử dụng hợp lý, xử lý hiệu quả thì sẽ mang lại giá trò kinh tế cao, nhưng ngược lại không thể kiểm soát thì đây là nguồn ô nhiễm môi trường đáng quan tâm. Các thành phần của chất thải chăn nuôi heo Chất thải chăn nuôi bao gồm phân và nước tiểu gia súc, nước vệ sinh chuồng trại, nước tắm rửa gia súc, các nguyên liệu chăn nuôi dư thừa thức ăn thừa, thức ăn mất phẩm chất. Thành phần của phân Phân là chất liệu từ trong khẩu phần thức ăn mà cơ thể gia súc không sử dụng hay không tiêu hóa được và thải ra ngoài cơ thể. - Là những dưỡng chất không tiêu hoá được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay các men tiêu hóa chất xơ, protein không tiêu hóa GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 4 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học được, . . .. Các khoáng chất dư thừa cơ thể không sử dụng như P 2 O 2 , K 2 O,… phần lớn xuất hiện trong phân. - Các thức ăn bổ sung thuốc kích thích tăng trưởng thường chứa đồng, kẽm, các kháng sinh hay men. - Các chất cặn bã của dòch tiêu hóa trypsin, pepsin, … - Các mô tróc ra từ niêm mạc ống tiêu hóa và chất nhờn thì theo phân. - Vật chất dính vào thức ăn bụi, tro, .. - Các loại vi sinh bò nhiễm trong thức ăn hay trong ruột được tống ra ngoài. + Thành phần phân gia súc phụ thuộc  Chế độ dinh dưỡng của gia súc nếu có sự thay đổi hàm lượng các thành phần muối khoáng như protein, carbonhydrate, natri, canxi, magie, các muối phospho, . và thức ăn bổ sung đồng, kẽm, kháng sinh, men trong các khẩu phần sẽ làm thay đổi nồng độ những nguyên tố này và thay đổi khả năng phân hủy các chất hữu cơ trong phân Trương Thanh Cảnh, 1998.  Chủng loại do khả năng tiêu hoá khác nhau  Giai đoạn tăng trưởng gia súc trong thời kỳ tăng trưởng thì nhu cầu sử dụng dưỡng chất càng nhiều thì phân sẽ ít dưỡng chất và ngược lại. GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 5 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Bảng 3 Thành phần hoá học của phân heo từ 70 – 100 kg Trương Thanh Cảnh và cộng tác viên, 1997-1998 Đặc tính Đơn vò Giá trò Vật chất khô g/kg 213 – 342 NH 4 – N g/kg 0,66 – 0,76 N tổng g/kg 7,99 – 9,32 Tro g/kg 32,5 – 93,3 Chất xơ g/kg 151 – 261 Carbonates g/kg 0,23 – 2,11 Các acid béo mạch ngắn g/kg 3,83 – 4,47 pH – Thành phần của phân heo chủ yếu là nước 56 – 83% và các chất hữu cơ, ngoài ra còn có các chất dinh dưỡng N, P, K dưới dạng các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Phân heo nói chung được xếp vào phân lỏng hoặc hơi lỏng TS = 8 -12% khối lượng phân. Ngoài ra trong phân heo còn chứa nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký sinh trùng. Trong đó có vi trùng thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số các giống điển hình như Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella… Kết quả nghiên cứu của Chang,1968 và Mosley & Koff, 1970 cho thấy nhiều loại virus gây bệnh được đào thải qua phân và sống sót với thời gian từ 5-15 ngày trong phân và đất, đáng lưu ý nhất là virus gây bệnh viêm gan Rheovirus, Adenovir. Theo các nghiên cứu của Xoxibarov, 1994 và R. Alexandrenus cùng cộng tác viên cho thấy trong 1kg phân có thể chứa 2100 – 5000 trứng giun sán chủ yếu gồm các loại sau 39 - 83% Ascaris suum, 60 - là Oesophagostomum, 47 - là Trichocephalus. GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 6 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Tóm lại, mỗi loại mầm bệnh có một hóa trò sinh thái riêng, điều kiện thuận lợi cho mỗi loại tồn tại phát triển và gây hại phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên như lượng mưa, nhiệt độ, ánh sáng, kết cấu độ ẩm của đất phân và môi trường xung quanh. Thành phần nước tiểu Thành phần nước tiểu gia súc chủ yếu là nước chiếm trên 90% tổng khối lượng nước tiểu, một lượng lớn nitơ phần lớn dưới dạng urê và phospho. Đặc biệt, urê trong nước dễ phân hủy trong điều kiện có oxy. Do đó, khi động vật bài tiết ra ngoài chúng dễ dàng phân hủy tạo thành ammoniac gây mùi hôi, nhưng nếu dùng để bón cho cây trồng thì đây là nguồn phân bón giàu nitơ, phospho và kali. Bảng 4 Thành phần hóa học của nước tiểu heo có trọng lượng từ 70-100 kg Trương Thanh Cảnh và cộng tác viên, 1997-1998 Chỉ tiêu Đơn vò Giá trò Ph 6,77 – 8,19 Vật chất khô g/kg 30,9 – 35,9 NH 4 + g/kg 0,13 – 0,4 N tổng g/kg 4,90 – 6,63 Tro g/kg 8,5 – 16,3 Urê g/kg 123 – 196 Carbonate g/kg 0,11 – 0,19 Thành phần nước thải chăn nuôi Nước tiểu, nước rửa chuồng và nước tắm gia súc tạo nên khối lượng nước thải rất lớn. Nước thải chăn nuôi chứa chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, nitơ, phospho và các thành phần khác, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh. Trong thành phần đóng góp vào nước thải chăn nuôi, có thể nói đến nước phân chuồng, là nước từ GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 7 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học các đống phân chuồng chảy ra, phần lớn là nước tiểu gia súc có hòa lẫn nhiều chất hòa tan của phân đặc và có chứa thêm một lượng nước rửa chuồng, nên nước phân chuồng khá giàu chất dinh dưỡng dễ tiêu và có giá trò lớn về mặt phân bón. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc vào lượng thức ăn rơi vãi, mức độ thu gom phân, phương thức thu gom chất thải trong chuồng hay lượng nước sử dụng khi vệ sinh chuồng trại hoặc tắm rửa gia súc. Bảng 5 Tính chất nước thải chăn nuôi heo Trương Thanh Cảnh và cộng tác viên, 1997-1998 Chỉ tiêu Đơn vò Nồng độ Độ màu Pt – Co 350 – 870 Độ đục mg/l 420 – 550 BOD 5 mg/l 3500 – 8900 COD mg/l 5000 – 12000 SS mg/l 680 – 1200 P tổng mg/l 36 – 72 N tổng mg/l 220 – 460 Dầu mỡ mg/l 5 – 58 Nước thải có độ ẩm từ 95 - trong phân thành phần chất hữu cơ chiếm 70 - 80% gồm Cellulose, Protide, Acid amin, chất béo, carbonhydrate và các dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết là các chất hữu cơ dễ phân hủy. Chất vô cơ chiếm 20 - 30% gồm cát, đất, muối, urê, muối clorua, SO 4 2- . . . các hợp chất hóa học trong phân và nước thải dễ dàng bò phân hủy. Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải công nghiệp acid, kiềm, kim loại nặng, chất oxy hoá, hoá chất công nghiệp, . . nhưng nó chứa nhiều loại ấu trùng, vi trùng, trứng ấu trùng giun sán gây bệnh . . . Theo nghiên cứu của Nanxera, vi trùng gây bệnh đóng dấu Erysipelothrix insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 - 108 ngày, Salmonella 6 - 7 tháng, Leptospira 5 - GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 8 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học 6 tháng, Virus lở mồm lông móng trong nước thải 100 - 120 ngày. Các loại vi trùng nha bào như Bacillus antharacis có thể tồn tại hơn 10 năm, Bacillus tetani 3 - 4 năm. Trứng giun sán với các loại điển hình như Fasciola hepatica, Fasciola gigantica, Fasciola buski, Ascaris suum, Oesophagostomum sp, Trichocephalus dentatus có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6 - 28 ngày và tồn tại 5 - 6 tháng. Nghiên cứu của Bonde, 1967 cho thấy đa số các vi sinh vật gây bệnh không thể phát triển lâu dài trong nước thải, số lượng của chúng giảm nhanh trong những ngày đầu sau đó chậm dần. Các loại vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng nhiệt đới là Salmonella typhi và Salmonella paratyphi, Shigella, Vibrio comma gây bệnh dòch tả, nhiều loại vi sinh vật có thể tồn tại và phát triển trong các loài nhuyễn thể do đó tạo nguy cơ gây bệnh do tập tục ăn sống sò, ốc. Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi heo Chất thải chăn nuôi heo với hàm lượng các chất ô nhiễm cao như các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, chất dinh dưỡng giàu nitơ, phospho, các chất khoáng, . . . kèm theo còn có các vi sinh vật mang mầm bệnh, lượng chất thải này không được xử lý hợp lý sẽ gây tác động mạnh mẽ đến cả ba thành phần môi trường đó là môi trường nước, môi trường không khí, môi trường đất. Từ đó, sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của người dân sống trong khu vực chăn nuôi, công nhân viên của trại và gia súc. Ô nhiễm môi trường đất Chất thải chăn nuôi chứa lượng lớn chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, các chất dinh dưỡng giàu nitơ, phospho. Đây là nguồn phân bón giàu dinh dưỡng, GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 9 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học nhưng khi bón trực tiếp vào đất quá mức cho phép, cây trồng không hấp thụ hết, chúng sẽ tích tụ lại làm bão hòa hay quá bão hòa chất dinh dưỡng trong đất, gây mất cân bằng sinh thái đất, thoái hóa đất, gây các tác động như làm chết cây, giảm sản lượng cây trồng, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật ưa nitơ, phospho phát triển, hạn chế chủng loại vi sinh vật khác gây mất cân bằng sinh thái đất. Thêm vào đó, một số trường hợp như ở các nước chăn nuôi công nghiệp, thức ăn gia súc thường bổ sung chất kích thích tăng trưởng thành phần chủ yếu là hợp chất đồng, kẽm. Khi các chất này được thải ra cùng phân và nước tiểu gia súc, dần dần tích tụ thành lượng lớn trong đất, ảnh hưởng đến cây trồng và cuối cùng trở lại tác động vào con người. Ngoài ra, trong phân tươi gia súc chứa rất nhiều vi sinh vật gây bệnh, chúng có thể sinh sôi và phát triển, tồn tại rất lâu trong đất như Salmonella trong đất ở độ sâu 50 cm và tồn tại được 2 năm, trứng ký sinh trùng cũng khoảng 2 năm. Ô nhiễm môi trường nước Chất thải chăn nuôi không được xử lý hợp lý, lại thải trực tiếp vào môi trường nước sẽ làm suy giảm lượng oxy hòa tan do cơ chế tự làm sạch nhờ vi sinh vật hiếu khí, các vi sinh vật này sử dụng khí oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ từ phân và nước thải chăn nuôi. Thêm vào đó, do trong chất thải chăn nuôi hàm lượng chất dinh dưỡng cao lại giàu nitơ, phospho nên dễ dàng tạo điều kiện cho tảo phát triển, gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa ảnh hưởng rất lớn đến đời sống sinh vật thủy sinh trong nguồn tiếp nhận. Đồng thời, nước là môi trường đầy đủ các điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh sôi phát triển các vi sinh vật gây bệnh vốn hiện diện trong phân lợn rất nhiều. Đặc biệt nghiêm trọng hơn, nếu các chất thải thấm xuống đất đi vào mạch nước ngầm sẽ gây ô nhiễm nước ngầm, nhất là GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 10 [...]... Nguyễn Tâm Khiêm 33 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học phụ thuộc hoàn toàn vào lượng phospho chứa trong bùn và sản sinh ra bùn dư thừa - Tất cả các phương án có sự khử phospho hỗn hợp sinh học và hóa-lí học Phospho đã tích trữ bằng cách sinh học ở trong bùn được giải thoát vào một thể tích nước nhỏ Do vậy, nguồn ta thu được một nồng độ phospho cao trong nước và ở nồng... chuyển, xử lý chất thải GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 16 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học * Thành phần khí từ chuồng nuôi gia súc Thành phần hóa học của chất thải chăn nuôi thay đổi một cách nhanh chóng trong quá trình lưu trữ Trong quá trình lưu trữ chất thải chăn nuôi, một lượng lớn chất khí tạo thành bởi hoạt động của vi sinh vật, trong. .. Tổng quan về phospho và quá trình xử lí phospho GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 19 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Tổng quan về phospho Giới thiệu về phospho * Vai trò sinh học Theo thuật ngữ sinh thái học, phospho thường được coi là chất dinh dưỡng giới hạn trong nhiều môi trường, tức là khả năng có sẵn của phospho điều chỉnh... Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 25 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học ĐẤT ĐẠI DƯƠNG Động,thực vật Động,thực vật P hữu cơ,vô cơ hòa tan và lơ lững trên lớp mặt Sinh vật chết Phosphat trong đất P trong đáy đại dương Trầm tích Hình 2 Chu trình phospho trong tự nhiên Những nguồn phát sinh phospho + Nguồn nước thải sinh hoạt Các nguồn phospho đưa vào môi trường chủ... ra theo phương trình sau FePO4r + H+ + e- ⇔ Fe2+ nước + HPO42- nước 16  Chất khử có thể là H2S hoặc các hợp chất hữu cơ trong nước Nồng độ hợp chất nitơ và phospho tăng đần theo thời gian lưu giữ nước thải do lượng chất hữu cơ có khả năng sinh hủy rất lớn BOD2300 – 49000 GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 28 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh. .. Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 30 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Quá trình khử phospho bằng sinh học Khả năng thực hiện việc khử phospho bằng con đường sinh học là mục tiêu của nhiều nghiên cứu khoa học Đó là giải pháp không cần sự hổ trợ của các chất phản ứng và thực tế là không sản sinh ra lượng bùn dư thừa nào Những nghiên cứu này thực... thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Khi kiểm tra đánh giá mức độ ô nhiễm nước do vi sinh vật nhân tố gây bệnh, người ta chỉ tiến hành kiểm tra nhóm vi khuẩn chỉ danh Ba nhóm vi sinh vật chỉ danh thường sử dụng Escherichia coli, Streptococcus feacali, Coliform GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 15 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học Bảng... Phospho trong nước thải sinh hoạt chủ yếu có từ nguồn gốc phân người, nước tiểu, đồ thải thức ăn, chất tẩy rửa tổng hợp, chất chống ăn mòn từ các ống dẫn nước Lượng phospho có nguồn gốc từ phân được ước tính là 0,2 – 1 kg GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 26 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học P/người/năm hoặc trung bình là 0,6 kg Lượng phospho từ... nóng GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 22 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học * Hợp chất phospho trong môi trường nước và axit phosphoric Phospho có lớp vỏ electron 1s22s22p63s23p3 và ở nhóm VA Nó là phi kim hoạt động trung bình Khối lượng chủ yếu của phospho trong vỏ quả đất là ở dưới dạng phosphat V các khoáng vật phosphoric Ca 3PO42, hydroxylapatit,... hạn như khí H2S ở nồng độ cấp tính Bảng 8 Đặc điểm các khí sinh ra từ quá trình phân hủy phân heo Ohio State University, GVHD Công Nhất Phương SVTT Nguyễn Tâm Khiêm 17 Xử lí Phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học * Ảnh hưởng khí, bụi, vi sinh vật trong không khí khu vực chuồng nuôi Chất thải chăn nuôi với các thành phần như protein, carbohydrate, lipid qua - Xem thêm -Xem thêm xử lý phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học, xử lý phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học, , Thành phần nước tiểu Thành phần nước thải chăn nuôi, Ô nhiễm môi trường đất Ô nhiễm môi trường nước, gian phút Ô nhiễm môi trường không khí, Chu trình phospho trong tự nhiên Những nguồn phát sinh phospho + Nguồn nước thải sinh hoạt, Hiện tượng phú dưỡng, Quá trình kết tủa ngoài tế bào của phospho vô cơ Tích lũy nội tế bào polyphotphat do vi sinh của bùn hoạt tính, Các yếu tố liên quan đến việc khử phosphat bằng sinh học Sự phân giải phospho hữu cơ, Dùng Ca Ưu nhược điểm của phương pháp sinh học + Ưu điểm, Loại bỏ Phospho bằng phương pháp phối hợp Hồ sinh vật a. Cấu tạo , Cơ chế hoạt động , Sự phát hiện phản ứng Anammox, Cơ chế sinh hóa, Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn Anammox, Quá trình SHARON Quá trình CANON, Quá trình SNAP Single-satge Nitrogen removal using Anammox Partial nitritation Quá trình nitrat – khử nitrat, Mô hình thí nghiệm Pha môi trường để chạy mô hình, Giai đoạn thích nghi 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 phoPhốt pho là gì?Tác động của Phốt pho đến môi trườngNguồn gốc của Phốt pho trong nước thảiCách xử lý Phốt pho trong nước thảiXử lý Phốt pho bằng phương pháp sinh họcXử lý Phốt pho bằng phương pháp hóa lý 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? Để xử lý phốt pho cao trong nước thải tương đối phức tạp, không giống như nitơ, không có phốt pho ở dạng khí. Do đó, phốt pho phải được chuyển đổi sang dạng rắn và loại bỏ qua lắng, lọc, hoặc một số quá trình loại bỏ các chất rắn khác hoặc tách trực tiếp qua màng thích hợp. Hợp chất Phospho trong môi trường nước thải tồn tại trong các dạng Phospho hữu cơ, phosphate đơn H2PO4–, HPO42-, PO43- tan trong nước, polyphosphate hay còn gọi là phosphate trùng ngưng, muối phosphate và Phospho trong tế bào sinh khối. Bảng bên dưới ghi các hợp chất Phospho chính và khả năng chuyển hóa của chúng. Bảng. Hợp chất Phospho và khả năng chuyển hóa. Hợp chất Khả năng chuyển hóa Phospho hữu cơ Phân hủy thành phosphate đơn và trùng ngưng Phosphate đơn Tan, phản ứng tạo muối, tham gia phản ứng sinh hóa. Polyphotphat Ít tan, có khả năng tạo muối tham gia phản ứng sinh hoá. Muối photphat Phần lớn không có độ tan thấp hình thành từ photphat đơn. Phospho trong tế bào Thành phần của tế bào hoặc lượng dư trong tế bào của một số vi khuẩn. Xử lý Phốt pho cao trong nước thải dựa trên các nguyên tắc sau – Kết tủa phosphate đơn và một phần loại trùng ngưng với các ion nhôm, sắt, canxi tạo ra các muối tương ứng có độ tan thấp và tách chúng ra dưới dạng chất rắn. – Phương pháp sinh học dựa trên hiện tượng là một số loại vi sinh vật tích lũy lượng Phospho nhiều hơn mức cơ thể chúng cần trong điều kiện hiếu khí. Thông thường hàm lượng Phospho trong tế bào chiếm 1,5 – 2,5% khối lượng tế bào khô, một số loại có thể hấp thu cao hơn, từ 6 – 8%. Trong điều kiện yếm khí chúng lại thải ra phần tích lũy dư thừa. Quá trình loại bỏ Phospho dựa trên hiện tượng trên gọi là loại bỏ Phospho tăng cường. Phospho được tách ra khỏi nước trực tiếp thông qua thải bùn dư vi sinh chứa nhiều Phospho hoặc tách ra dưới dạng muối không tan sau khi xử lý yếm khí với một hệ kết tủa kèm theo ghép hệ thống phụ. – Tách các hợp chất Phospho đồng thời với các tạp chất khác qua quá trình màng thích hợp màng nano, màng thẩm thấu ngược hoặc điện thẩm tích. Về nguyên tắc hiệu quả tách lọc qua màng có hiệu suất cao nhưng do giá thành quá đắt nên hầu như chưa thấy có ứng dụng trong thực tế. I. Xử lý Phốt pho cao trong nước thải bằng phương pháp sinh học Xử lý Phospho trong nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu gồm 3 công nghệ sau – Xử lý Phospho bằng công nghệ A/O – Xử lý Phospho bằng công nghệ PhoStrip – Xử lý Phospho bằng công nghệ SBR Hệ thống A/O Anaerobic/Oxic. Hệ thống PhoStrip. Hệ thống SBR. SBR khử carbon, nitơ và phospho Giải phóng P và tiêu thụ BOD giai đoạn kỵ khí Tiêu thụ P giai đoạn hiếu khí Chu kỳ 3-24 giờ Bảng Thông số thiết kế hệ thống Xử lý phốt pho cao trong nước thải bằng phương pháp sinh học Thông số Đơn vị Quá trình A/O PhoStrip SBR F/M Ngày -1 0,2-0,7 0,1-0,5 0,15-0,5 SRT qc Ngày -1 2-25 10-30 MLSS mg/L HRT q Giờ – Kỵ khí 0,5-1,5 8-12 1,8-3,0 – Hiếu khí 1-3 4-10 1,0-4,0 Tuần hoàn bùn hoạt tính % Lưu lượng xử lý 25-40 20-50 Tuần hoàn nước % Lưu lượng xử lý 10-20 Bảng Xử lý phốt pho cao trong nước thải bằng phương pháp sinh học – Thuận lợi và không thuận lợi Quá trình Thuận lợi Không thuận lợi A/O – Sự vận hành đơn giản so với cá quá trình khác – Bùn thải có thành phần Phospho cao 3-5% và có giá trị làm phân bón – Thời gian lưu nước ngắn – Mức độ làm giảm hiệu quả của việc khử phopho có thể chấp nhận được, quá trình có lẽ đạt đến nitrat hóa hoàn toàn – Không có khả năng đạt đến mức độ cao của việc khử Phospho và nitơ đồng thời – Trong điều kiện thời tiết lạnh quá trình vận hành không đảm bảo – Đòi hỏi tý số BOD/P cao – Thời gian lưu tế bào hiếu khí giảm thì đòi hỏi phải có thiết bị cung cấp oxy với tốc độ rất cao – Sự linh động kiểm soát quá trình bị giới hạn PhoStrip – Có thể dễ dàng kết hợp vào trong các hệ thống xử lý bùn hoạt tính đang sử dụng – Quá trình linh hoạt quá trình khử Phospho không bị điều khiển bởi tỷ số BOD/P – Ít sử dụng hóa chất hơn so với sự kết tủa hóa học dòng chính – Có thể đạt đến nồng độ othorpotphat thấp hơn 1,5 mg/l – Yêu cầu thêm vôi để kết tủa Phospho – Yêu cầu oxy hòa tan cao hơn của dịch trộn để ngăn cản sự giải phòng của Phospho trong bể lọc cuối cùng – Đòi hỏi phải có thêm bể cho việc làm sạch – Cặn vôi là một vấn đề cho việc duy trì Phản ứng theo mẻ liên tục SBR – Quá trình rất linh hoạt cho việc kết hợp kết hợp khử Phospho và Nitơ – Quá trình đơn giản, dễ vận hành – Chất rắn dịch trộn không thể rứa sạch với sự dâng nước – Chỉ thích hợp với những dòng chảy nhỏ – Đòi hỏi phải có các đơn vị thừa – Chất lượng nước đầu ra tùy thuộc vào thiết bị lắng – Thông số thiết kế hạn chế II. Xử lý nước thải chứa Phốt pho cao bằng phương pháp hóa học Xử lý phốt pho cao trong nước thải bằng cách bổ sung hóa chất thì đơn giản và dễ thực hiện. Tuy nhiên, sẽ làm tăng sản lượng bùn, vận hành và bảo trì cần thêm chi phí. Hóa chất được thêm vào nước thải phải được pha trộn tốt, tiếp theo là chất keo tụ và chất rắn loại bỏ bằng cách lắng, lọc, tách màng, hoặc các quá trình tương tự. Các phản ứng hóa học cho phép phân tách Phospho từ pha nước đến pha rắn và sẽ tạo ra lượng Phospho ở mức thấp. Mức Phospho ít hơn 0,1 mgP/L thì luôn đạt được khi thêm vào chất hóa học tại thiết bị lọc được thiết kế tốt. Nồng độ thấp hơn có thể đạt được với việc áp dụng hóa chất tối ưu và loại bỏ các chất rắn hoàn toàn. Loại bỏ Phospho hóa học sử dụng các phản ứng giữa chất Phospho trong nước và các hợp chất hóa học, các ion kim loại đa hóa trị, để tạo thành kết tủa của phosphate ít hòa tan sau đó có thể được loại bỏ ra khỏi chất lỏng bằng cách sử dụng một quá trình tách chất rắn. Các hóa chất thường được sử dụng là nhôm [AlIII], sắt [III Fe], và canxi [CaII]. BẲNG VÔI 5Ca2+ + 3PO43- + OH– ↔ Ca5PO43OH Mg2+ + 2OH– ↔ MgOH2 Ca2+ + CO32- ↔ CaCO3 BẰNG PHÈN NHÔM Al3+ + PO43+ ↔ AlPO4 Al3+ + 3OH– ↔ AlOH3 BẰNG PHÈN SẮT Fe3+ + PO43- ↔ FePO4 Fe3+ + 3OH– ↔ FeOH3 Công ty Hưng Phương chuyên thiết kế, thi công, vận hành bảo trì hệ thống xử lý nước thải, ngoài ra chúng tôi nhận cải tạo hệ thống xử lý nước thải và đưa ra các giải pháp xử lý hiệu quả, tiết kiệm. Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT HƯNG PHƯƠNG ♦ 229 Tôn Đức Thắng, Phường Hòa Minh, Quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng ♦ ♦ Email hungphuongdng ♦ Website

các phương pháp xử lý phospho trong nước thải