quá trình khử các hợp chất chứa photphat trong nước thải

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Q TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI I TỔNG QUAN PHOTPHO ℵ Phơtpho (P) ngun tố có nhiều tự nhiên dạng quặng Ở sinh vật, P có vai trò quan trọng, có nhiều xương động vật dạng canxi phơtphate, não, lòng đỏ trứng, dạng hợp hữu cơ… ℵ Phôtpho kim, nguyên tử lượng 31, tỷ trọng 1.83, điểm nóng chảy 940C, điểm sôi 2780C, không tan nước, tan dung môi hữu ℵ Là chất rắn, dễ gãy nhiệt độ thường, mềm dễ uốn, có ba dạng thù hình trắng (vàng), đỏ phơtpho pryromorphic I TỔNG QUAN PHOTPHO Vòng tuần hồn P tự nhiên I TỔNG QUAN PHOTPHO I TỔNG QUAN PHOTPHO TRONG NƯỚC THẢI ℵ Hợp chất photpho chất dinh dưỡng cần thiết cho thực vật gây nên phát triển tảo nước mặt Tùy vào nồng độ photpho nước mà tượng phú dưỡng hóa xảy hay khơng Chất dinh dưỡng – photpho nước thải I TỔNG QUAN PHOTPHO • Chu trình chuyển hóa photpho nước Ở nước, chu trình photpho sinh học diễn tương tự cạn, trình suy giảm ánh sáng phân tầng nước mà trình sinh học hấp thụ dinh dưỡng tái tạo dinh dưỡng diễn khác theo độ sâu Sự xuất hiện, tồn chuyển hóa photpho tự nhiên diễn theo q trình sau: - Khống hóa Phân hủy Cố định sinh học Cố đinh hóa học I TỔNG QUAN PHOTPHO • Khống hóa: Đó q trình chuyển hóa photpho dạng hữu thành photpho dạng vơ Nguồn photpho hữu đất tạo tồn dư thực vật, phế thải động vật thân xác vi sinh vật Cây trồng bình thường chứa khoảng 0,05 - 0,5% P2O5 dạng phytin, phospholipit axit nucleic I TỔNG QUAN PHOTPHO • Phân hủy: Phytin muối Ca, Mg inositol hexaphospholipid acid, chứa 26% P 2O5 tồn chủ yếu dạng licitin – hợp chất glycerol, axit béo photphat, cholin cephalin Phytin dễ bị phân hủy enzym Phytaza lecithinasa vi sinh vật chất tiết rễ cây, tạo thành orthophosphat nguồn photpho hữu hiệu trồng Axit nucleic tạo thành từ nhân pyrin pyrimidin đường pantoza photphat, bị phân hủy men nucleasa tạo thành orthophotphat.  I TỔNG QUAN PHOTPHO • Cố định sinh học: Là trình tái sử dụng photpho vơ nhờ vi sinh vật qua chuyển đổi photpho dạng vô thành photpho dạng hữu Protoplasm vi sinh vật Photpho nguyên tố khơng thể thiếu q trình tổng hợp tế bào vi sinh vật.  • Cố định hóa học: Là trình chuyển đổi photpho dạng tan sang dạng khó tan tác dụng phản ứng hóa học ion PO42- cation kim  I TỔNG QUAN PHOTPHO TRONG NƯỚC THẢI Hợp chất photphat nước thải phát sinh từ: I TỔNG QUAN PHOTPHO TRONG NƯỚC THẢI II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học phương pháp VSV phân hủy P VSV phân hủy P dạng kết tủa hóa học II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học VSV phân hủy P dạng kết tủa hóa học − − − Kết tủa photphat nước thải loại bỏ nhờ VSV q trình bùn hoạt tính Ở đầu bể hiếu khí hoạt động VSV làm giảm pH làm tan hợp chất photphate Cuối bể hiếu khí trình phân hủy sinh học tăng ,làm tăng pH tạo thành kết tủa VSV phân hủy P  Một số nhóm VSV có khả tích lũy lượng lớn nhu cầu tế bào Acinetobacter, Aerobacter, Moraxella, E.coli…… II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học  Hiệu xử lý − Photphat có bể chứa nhiều so với nhu cầu binh thường bùn hoạt tính, lượng bùn bị tuần hồn mơi trường kị khí hiếu khí − Hiệu loại trừ phương pháp sinh học phụ thuộc vào lượng hữu dễ bị phân hủy (BOD 5) Tỉ lệ P/BOD5 nhỏ 0,03 N/BOD5 nhỏ 0,25 dòng vào bể sục khí nơi lượng photpho bị phân hủy gia tăng II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học  Nguyên lý − Vi khuẩn sử dụng photpho để tổng hợp thành tế bào vận chuyển lượng, kết từ 10 – 30% lượng − • • photpho khử trình khử BOD Khử photpho thực cách lắng thành cặn để loại bỏ tế bào chứa lượng photpho trình sinh sản hoạt động Cơ sở trình khử photpho vi sinh: Một số vi khuẩn có khả chứa lượng dư photpho (polyphotphat) Một số sản phẩm lên men đơn giản sinh điều kiện yếm khí: axit béo bay vi khuẩn hóa thành sản phẩm chứa bên tế bào đồng thời với việc giải phóng photpho Trong điều kiện hiếu khí lượng sinh oxy hóa polyphotphat sản phẩm khác chứa tế bào tăng lên II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học Trong thực tế xử lý photpho phương pháp sinh học áp dụng quy trình yếm khí tiếp nối với quy trình hiếu khí Nước vào Nước Lắng Bùn tuần hoàn Bùn thải Q trình A/O photphat II Q TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học  Ưu điểm: − Loại bỏ photpho nước − Giảm chi phí xử dụng hóa chất  Nhược điểm: - Tạo lượng bùn lớn II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp hóa học  Nguyên tắc: − Bổ sung thêm tác nhân hóa học vào nước thải để tạo kết tủa hay phức chất không tan − Các hợp chất ortho-photpho bị kết tủa lượng photphat kim loại hòa tan có mặt hóa chất tạo lắng Các muối lắng xuống lưu lại bùn thải − Các chất tạo kết tủa cho vào trình xử lý sơ (trước kết tủa), bể kị khí (kết tủa đồng thời) hay bể phản ứng phụ cuối dòng bể hiếu khí (sau kết tủa) Hiệu trình kết tủa đồng thời tiết kiệm chi phí II Q TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp hóa học Các tác nhân thường dùng: muối nhơm, muối sắt, vơi • M3+ + PO43- →MPO4 Các phản ứng phụ khác xảy chủ yếu với hydrocacbonat nước: M3+ +3HCO3- M(OH)3 +3CO2 Các phản ứng phụ làm giảm độ kiềm nước kéo theo hạ thấp độ pH, tiêu thụ chất phản ứng II Q TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp hóa học  Các nguyên nhân khử nồng độ PO4-P cao: − Q hóa chất tạo lắng cho vào đưa vào khơng vị trí thích hợp − Photpho bị kết tủa bể lắng thứ cấp tỉ lệ chất rắn cao gây thất thoát bùn hay lượng polyphotphat phân hủy kém, từ chất tẩy rửa dùng công nghiệp  Cách khắc phục: − Kiểm tra liều lượng chất tạo lắng, cần thiết, tăng lượng hóa chất cho thêm vào nhiều vị trí khác − Quan trắc độ axit bể hiếu khí II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp hóa học  Ưu điểm: − Loại bỏ photpho nước  Nhược điểm: − Làm tăng hàm lượng muối nước − Tốn chi phí hóa chất tạo lắng − Làm tăng lượng bùn thải ... NƯỚC THẢI Hợp chất photphat nước thải phát sinh từ: I TỔNG QUAN PHOTPHO TRONG NƯỚC THẢI II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG. .. quy trình hiếu khí Nước vào Nước Lắng Bùn tuần hồn Bùn thải Q trình A/O photphat II Q TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA... polyphotphat sản phẩm khác chứa tế bào tăng lên II QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC HỢP CHẤT CHỨA PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI Phương pháp sinh học Trong thực tế xử lý photpho phương pháp sinh học áp dụng quy trình