L ỜI CẢM ƠN
1.4.5.Khử phospho trong nước thải
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.4.5.Khử phospho trong nước thải
1.4.5.1. Sự tích lũy sinh học
Phospho trong nước tồn tại ở các dạng như: ortho-phosphat, polyphosphate và các hợp
chất phospho hữu cơ. Các phản ứng liên quan đến quá trình tích lũy phospho trong nước: Sự phân giải phospho của quá trình thiếu khí bởi sinh vật tích lũy phosphate (PAOs – Phosphate Accumulating Organisms):
PAOs + stored polyphosphate + Mg2+ + K+ + glycogen + VFA →
PAOs + stored biopolymers + Mg2+ + K+ + CO2 + H2O + PO43- (phân giải) Hấp thụ phospho của quá trình sinh học hiếu khí:
PAOs + stored biopolymers + Mg2+ + K+ + O2 (hoặc NO3-) + PO43-→ PAOs + polyphosphate
Khi các sinh vật tích lũy phosphate (PAOs) phát triển thì hiệu quả khử phospho sẽ gia
tăng và PAOs là nhân tố đầu tiên cho quá trình thiếu khí và sau đĩ là quá trình hiếu khí.
Trong điều kiện thiếu khí, vi khuẩn bẻ gãy liên kết năng lượng của polyphosphate để tạo
thành PO43- và đồng thời tiêu thụ chất hữu cơ ở dạng axit béo dễ bay hơi (VFAs) hoặc những
hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. VFAs bao gồm các hợp chất axit cacbonxylic mạch
ngắn như acetic, propionic, butyric và valeric. Và khi các vi khuẩn này tiếp tục được qua điều
kiện hiếu khí, chúng sẽ giữ lại Phosphate ở dạng phân tử polyphosphate. Quá trình tích tụ
phosphate vào tế bào vi khuẩn sẽ làm giảm nồng độ phosphate trong nước dịng ra. Khi hệ vi
sinh được loại bỏ thì phosphate cũng được khử đi [55].
1.4.5.2. Các yếu tốảnh hưởng đến quá trình khử phospho trong nước thải Axit béo dễ bay hơi (VFAs) cĩ sẵn trong nước thải
Yếu tố quan trọng để mang lại hiệu quả cho việc khử phospho đĩ là sự tương đối của chất
hữu cơ mà PAOs sử dụng. Nếu tỉ lệ giữa VFAs hoặc COD dễ phân hủy sinh học và
orthophosphate khơng thích hợp thì quá trình khử phospho khơng hiệu quả. Tỉ lệ COD : P tối thiểu là 45 hoặc BOD : P tối thiểu là 20 thì sẽ đạt được giới hạn là 1 mgP/l.
Nhiệt độ
Quá trình khử phospho khơng bị ảnh hưởng một cách rõ ràng bởi nhiệt độ, tuy nhiên quá trình lên men sẽ chậm lại khi nhiệt độ thấp. Do đĩ, trong điều kiện nhiệt độ thấp (mùa đơng)
sự tạo thành VFAs bị hạn chế dẫn tới quá trình khử phospho kém hiệu quả hơn. Nhiệt độ cĩ
ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi bùn, liên quan đến việc tạo thành VFAs.
Ví dụ, với tuổi bùn là 1 ngày và nhiệt độ là 240C sẽ hiệu quả, cịn với tuổi bùn là 4 ngày thì VFAs sẽ sản sinh tốt ở nhiệt độ 140C.
Thời gian lưu bùn (SRT)
Hiệu quả xử lý Phospho tốt nhất với thời gian lưu bùn trong khoảng từ 12 – 16 ngày ở
nhiệt độ là 5 – 100C. SRT thay đổi trong khoảng từ 12 – 17 ngày ở nhiệt độ 100C sẽ khơng
ảnh hưởng tới quá trình loại bỏ Phospho bằng phương pháp sinh học.
DO và dịng tuần hồn
Cũng giống nitrat, nồng độ DO trong vùng kỵ khí ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu quả xử lý
ra cho quá trình loại bỏ phospho. Bởi vì PAOs là vi sinh hiếu khí, chúng sẽ sử dụng oxy cĩ mặt ở vùng thiếu khí để chuyển hĩa thành VFAs và làm giảm quá trình phân giải phospho (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cũng như sự tích lũy phospho trở lại ở vùng hiếu khí. Thêm vào đĩ, vì vi sinh hiếu khí hiện
diện trong vùng thiếu khí sẽ chuyển hĩa thành VFAs nên hệ trao đổi chất sẽ giảm. Nếu khơng
thể giảm nồng độ DO ở dịng tuần hồn thì cĩ thể thêm vào VFAs [69].
Nitrat và dịng tuần hồn
Quá trình tuần hồn để khử nitrat sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình khử phospho sinh học. Vì Nitrat tiêu thụ VFAs và oxy trước khi phân giải phospho, do đĩ hiệu quả loại bỏ
Phospho sẽ giảm đáng kể. 1 mg N-NO3-/l tương đương với 2.86 mgDO/l, và nồng độ nitrat khơng bị giới hạn, do đĩ nitrat sẽ là yếu tố gây gián đoạn quá trình khử phospho nhiều hơn.