P 2O5 + 3H2O 2H 3O4 [7] Do cĩ ái lực lớn với nước, nên người ta dùng 2O5 làm khơ các chất
3.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP LOẠI BỎ PHOSPHO TRONG NƯỚC THẢ
Hầu như các hợp chất của phospho khơng tồn tại ở dạng bay hơi trong điều kiện thơng thường, vì vậy để tách phospho ra khỏi nước ta phải chuyển hĩa chúng về dạng khơng tan trước khi áp dụng các kỹ thuật tách chất lắng như: lọc, lắng hoặc tách trực tiếp qua màng thích hợp.
Hợp chất phospho trong mơi trường nước thải tồn tại ở các dạng: phospho hữu cơ, phosphat đơn (H2PO4-, HPO42-, PO43-) tan trong nước, polyphosphat hay cịn gọi là phosphat trùng ngưng, muối phosphat và phospho trong tế bào sinh khối.
Bảng 4 ghi các hợp chất phospho chính và khả năng chuyển hĩa của chúng.
Bảng 4. Hợp chất phospho và khả năng chuyển hĩa
Hợp chất Khả năng chuyển hĩa
Phosho hữu cơ Phân hủy thành phosphat đơn và polyphosphat. Phosphat đơn Tan, phản ứng tạo muối, tham gia phản ưng sinh
hĩa.
Polyphosphat Ít tan, cĩ khả năng tạo muối tham gia phản ứng sinh hĩa.
Muối phosphate Phần lớn khơng cĩ độ tan thấp hình thành từ phosphat đơn.
của một số vi khuẩn.
Xử lý hợp chất phospho dựa trên các nguyên tắc sau:
• Kết tủa phosphat (đơn và một phần loại trùng ngưng) với các ion nhơm, sắt, canxi tạo ra các muối tương ứng cĩ độ tan thấp tích số tan càng nhỏ thì hiệu quả kết tủa càng cao và tách chúng ra dưới dạng chất rắn. Giá trị tích số tan của một số hợp chất cĩ liên quan tới quá trình xử lý phosphat bằng kết tủa với muối, nhơm, sắt và vơi (canxi) được thể hiện trong bảng 5.
• Phương pháp sinh học dựa trên hiện tượng là một số loại vi sinh vật tích lũy lượng phosho nhiều hơn mức cơ thể chúng cần trong điều kiện hiếu khí. Thơng thường hàm lượng phospho trong tế bào chiễm 1,5 – 2,5% khối lượng tế bào khơ, một số loại cĩ 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 thơng qua thải bùn dư (vi sinh chứa nhiều phospho) hoặc được tách ra dưới dạng muối khơng tan 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 nhau 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 cĩ hiệu
suất cao nhưng do giá thành quá đắt nên hầu như chưa thấy cĩ ứng dụng trong thực tế.
Bảng 5. Tích số tan của một số hợp chất phosphat với canxi, nhơm, sắt tại 25oC (1)
Phương trình phản ứng KL(mol/l2) FePO4.2H2O Fe3+ + PO43- + 2H2O 10-23
AlPO4.2H2O Al3+ + PO43- + 2H2O 10-21
CaHPO4 Ca2+ + HPO42- 10-6.6
Ca4H(PO4)3 4Ca2+ + 3PO43- + H+ 10-49.6
Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca2+ + 6PO43- +2OH- (Hydroxylapatit) 10-114
Ca10(PO4)6F2 10Ca2+ + 6PO43- +2F- (apatit) 10-118
CaHAl(PO4)2 Ca2+ +Al3++ 2PO43- + H+ 10-39
CaCO3 Ca2++ CO32 10-8.3
CaF2 Ca2+ +2F- 10-10.4
MgNH4PO4 Mg2+ +NH4++ PO43- (Struvit) 10-12.6
Fe(OH)3 Fe3+ +3OH3- 10-36