Chươn g3 Kết tủa
3.6.2 Xử lí phốtphát bằng phơng pháp kết tủa
Nguyên lí xử lí P bằng phơng pháp kết tủa là tơng tác giữa P– hoà tan với các hoá chất để tạo sản phẩm kết tủa. Kết tủa chứa P sau đó sẽ đợc tách loại khỏi nớc
hoặc nhờ quá trình lắng, hoặc lọc, hoặc cả hai. ở các nớc phát triển các phơng pháp kết tủa P đợc áp dụng cho cả xử lí nớc cấp lẫn xử lí nớc thải.
Nồng độ phốt pho tổng đầu ra, CTP, eff., tính theo:
CTP, eff = CSP, eff + XeffmPX (3.11)
trong đó: CSP, eff = nồng độ P hoà tan đầu ra (chủ yếu pà P–phốt phát), mg/L Xeff = nồng độ cặn lơ lửng đầu ra, mg/L
mPX = phần P trong cặn khô đầu ra, mg P/mg SS.
Đối với xử lí nớc thải X là sinh khối vi sinh, mPX thờng chiếm 20–25 mg P/g cặn cháy đợc (VSS–sinh khối, 2–2,5%). Đối với P kết tủa bằng các muối vô cơ mPX ở mức 4–10% tuỳ chất kết tủa. Pt. 3.11 cho phép ta dự báo nồng độ P đầu ra. Ví dụ nếu mPX bằng 50 mg P/g SS thì với nồng độ SS đầu ra là 20 mg/L (TCVN 5945 – 1995 nớc thải loại A) ta không đạt đợc nồng độ P đầu ra dới 1 mg P/L.
Các hoá chất thờng dùng để kết tủa P là: 1. Phèn nhôm
2. Muối sắt 3. Vôi
Cơ sở khoa học để sử dụng các hoá chất này là: 1– chúng tạo muối phốt phát khó tan (xem các phụ lục bảng độ tan, tích tan); 2– đây là những hoá chất có sẵn, phổ biến trong ngành nớc, giá thấp; 3– chúng không hoặc rất ít độc.
P hoà tan trong nớc cũng nh nớc thải chủ yếu nằm ở dạng phốt phát (PO43–), thành phần kết tủa của phốt phát với các hoá chất sử dụng khó xác định chính xác. Sau đây là những chất có khả năng hình thành kết tủa (bảng 3.6).
Bảng 3.6– Thành phần có thể có khi kết tủa phốt phát
Tác nhân kết tủa P Thành phần kết tủa
Al(III)
Fe(II)
Fe(III)
Ca(II)
Alr(H2PO4)(OH)3r–1– hyđroxy phốt phát nhôm Al(OH)3 Fe3(PO4)2 Fe(OH)2/hoặc 3 Fer(H2PO4)(OH)3r–1– hyđroxy phốt phát sắt ba Fe(OH)3 Ca3(PO4)2– tricanxi phốt phát Ca5(OH)(PO4)2– hyđroxyapatit CaHPO4– canxi hyđro phốt phát CaCO3
Trong thực tế thành phần kết tủa còn phức tạp hơn vì các ion khác có trong nớc cũng có thể đồng kết tủa (Mg2+, sulphát, cacbonat ). Ngoài ra song song với…
quá trình kết tủa P còn có quá trình hấp phụ P lên các kết tủa có trong nớc. Để quá trình thực hiện đơc tốt ta cần lu ý các thông số công nghệ sau:
• Định dạng rõ yêu cầu nồng độ P đầu ra
• Xác định đúng liều lợng hoá chất
Ta sẽ xem xét các yếu tố này trên cơ sở các hoá chất cụ thể.