Lý lịch

Nước thải có thể chứa lượng lớn phốt pho vô cơ do chất tẩy rửa tổng hợp, quy trình công nghiệp và nước thô có hàm lượng phốt phát cao. Nước thải công nghiệp có thể chứa nhiều loại hợp chất photphat. (Một số chất thải công nghiệp có thể không chứa đủ phốt pho để thúc đẩy sự phát triển của các sinh vật được sử dụng trong xử lý nước thải. Xem bản tóm tắt ứng dụng có tựa đề “Cân bằng dinh dưỡng” để thảo luận về vấn đề này). Polyphosphate bị thủy phân dần dần trong nước thải và trở lại dạng orthophosphate. Sự đảo ngược này là một chức năng của pH, nhiệt độ và sự hiện diện của enzyme vi khuẩn. Nhiều nhà máy xử lý nước thải được yêu cầu loại bỏ phốt pho trong quá trình xử lý. Điều này được thực hiện nhằm ức chế sự hình thành tảo và vi khuẩn lam trong nước mặt bằng cách hạn chế lượng chất dinh dưỡng thiết yếu này trong nước thải đã xử lý.

Loại bỏ phốt pho hóa học

Các chất keo tụ như nhôm sunfat (phèn chua), vôi, sắt sunfat, clorua sắt hoặc polyme hữu cơ thường được thêm vào nước thải trong bể trộn nhanh, sau đó keo tụ để tạo thành kết tủa với phốt pho hòa tan. Một chiến lược là bổ sung chất keo tụ vào nước thải thô khi nước thải đi vào nhà máy, lắng đọng trong bể lắng sơ cấp. Nếu điều này được thực hiện, phải cẩn thận để đảm bảo rằng lượng phốt pho còn lại sau quá trình lắng đọng để quá trình xử lý sinh học nước thải không bị cản trở trong các giai đoạn xử lý tiếp theo. Một chiến lược khác là thêm chất keo tụ vào bể sục khí bùn hoạt tính, trong đó việc khuấy trộn từ quá trình sục khí có thể tạo ra sự keo tụ kết tủa photphat. Khối kết tụ được loại bỏ trong thiết bị làm sạch thứ cấp. Chất keo tụ cũng có thể được thêm vào trong một quy trình xử lý bậc ba riêng biệt, có thể bao gồm việc bổ sung và trộn hóa chất, sau đó là quá trình lắng hoặc lọc bậc ba.

Vấn đề kiểm soát Thành phần quan trọng nhất của chiến lược kiểm soát việc loại bỏ phốt pho hóa học là tính toán liều lượng chất keo tụ. Tỷ lệ liều lượng cho muối nhôm hoặc muối sắt dựa trên tỷ lệ mol của ion kim loại có sẵn với phốt pho. Liều lượng chất keo tụ không đủ có thể tạo ra nước thải có độ đục quá mức, nhưng liều lượng chất keo tụ quá mức cũng có thể tạo ra kết quả tương tự. Chất đông tụ dư thừa cũng có thể có tác động xấu đến quá trình khử trùng do tạo ra nhu cầu oxy hóa. Ngoài ra, muối kim loại dư thừa có thể phủ lên bề mặt ống khử trùng bằng tia cực tím. Vì vậy, điều quan trọng là quá trình này phải được kiểm soát tốt. Khó có thể đạt được sự kiểm soát thích hợp bằng cách sử dụng các kỹ thuật thủ công như lấy mẫu và kiểm tra bình định kỳ. Có nhiều nguyên nhân dẫn tới khó khăn này

Chiến lược giám sát sẽ phụ thuộc vào điểm bổ sung hóa chất và chiến lược kiểm soát được sử dụng. orthophosphate phải được theo dõi trực tuyến định kỳ từ một thời điểm trong quy trình trước khi bổ sung chất keo tụ. Điểm lấy mẫu phải ở sau điểm mà tại đó polyphosphate đã được chuyển hóa hoàn toàn thành orthophosphate. Điều này thường không xảy ra ở công trình đầu mối mà xảy ra sau khi làm sạch sơ bộ hoặc ngay sau khi bổ sung nước thải vào bể sục khí. Có thể cần phải lọc chất rắn lơ lửng trước khi phân tích nhưng không ảnh hưởng đến độ chính xác vì photphat hòa tan là thông số cần quan tâm. Nếu có câu hỏi về sự chuyển đổi polyphosphate thành orthophosphate, cần thực hiện một nghiên cứu để mô tả tổng lượng photphat và orthophosphate như các thông số riêng biệt và để đảm bảo tỷ lệ ortho trên tổng photphat cao trước khi xử lý.

Nồng độ orthophosphate có thể được sử dụng để tăng tốc độ cấp liệu cân bằng hóa học cho chất đông tụ muối kim loại, nếu sản phẩm muối kim loại đang được sử dụng có thể được coi là nguồn ion kim loại ổn định. Có thể chọn điểm mẫu sau quá trình đông tụ để theo dõi hiệu quả của quá trình đông tụ. Điểm lấy mẫu có thể là nước thải của bể trộn hoặc nước thải từ quá trình lắng hoặc lọc. Orthophosphate đo được tại điểm lấy mẫu này đại diện cho phần photphat hòa tan còn lại sau quá trình đông tụ. Dư lượng orthophosphate sau quá trình đông tụ có thể được sử dụng làm thông số đo để kiểm soát phản hồi. Kiểm soát phản hồi là chiến lược được ưa thích và dễ vận hành và bảo trì nhất.

Nếu điểm lấy mẫu là sau quá trình lắng hoặc lọc, có thể thực hiện phép đo bổ sung để đảm bảo rằng khối kết tủa không được đưa vào nước thải. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đo tổng lượng phốt pho (sử dụng mẫu đã được axit hóa) hoặc bằng cách theo dõi độ đục. Máy phân tích quy trình ChemScan có thể được sử dụng để theo dõi tổng lượng phốt pho hòa tan và/hoặc orthophosphate hòa tan từ các điểm mẫu trước và sau quá trình đông tụ.