Các cách xử lý nước thải phân bón đang được áp dụng hiện nay

Nguồn phát sinh nước thải phân bón

Nguồn phát sinh nước thải phân bón

Đầu tiên, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các nguồn phát sinh nước thải phân bón trước khi đi vào tìm hiểu về về cách xử lý nước thải phân bón.

Nước thải của nhà máy sản xuất phân bón phát sinh từ các nguồn chính sau đây:

• Quá trình sản xuất phân bón: Trong quá trình sản xuất phân bón, các quy trình hóa học và vật lý được sử dụng để sản xuất các loại phân bón như nito, phospho và kali. Nước thải từ các quá trình này thường chứa các chất hữu cơ và vô cơ như các chất phân hủy, chất xúc tác và các hợp chất hóa học dư thừa.
• Làm sạch các thiết bị, máy móc: Để duy trì sự hoạt động của các thiết bị và hệ thống trong nhà máy, các hoạt động làm sạch thường xuyên được thực hiện. Nước rửa này có thể chứa các chất hóa học và các tạp chất từ quá trình sản xuất.
• Nước rửa và xả thải từ các khu vực khác như nhà vệ sinh và xưởng sản xuất: Các hoạt động sinh hoạt và sản xuất khác trong nhà máy, như nhà vệ sinh và xưởng sản xuất cũng có thể sinh ra nước thải chứa các chất hóa học và tạp chất.

Đặc tính của nước thải của nhà máy sản xuất phân bón

Nước thải từ nhà máy sản xuất phân bón có những đặc tính chủ yếu sau đây:

• Nồng độ chất dinh dưỡng cao: Nước thải sản xuất phân bón này thường có nồng độ các chất dinh dưỡng như nitơ (như nitrat và ammoniac) và phospho (như phosphat) cao. Bởi lẽ đây là thành phần chủ yếu của các loại phân bón hóa học.
• Chất hữu cơ và hóa chất: Ngoài các chất dinh dưỡng, nước thải cũng chứa các chất hữu cơ từ quá trình sản xuất và các hóa chất khác được sử dụng trong quá trình xử lý và sản xuất phân bón.

Nước thải đến từ các nhà máy sản xuất phân bón chứa nhiều chất độc hại

• Độ pH thay đổi: Độ pH của nước thải từ nhà máy sản xuất phân bón có thể có sự thay đổi lớn, từ acid đến base. Sự thay đổi này sẽ phụ thuộc vào quá trình sản xuất và loại phân bón sản xuất.
• Tạp chất và các chất ô nhiễm khác: Nước thải cũng có thể chứa các tạp chất như các kim loại nặng (nếu không được xử lý hiệu quả), các chất hữu cơ độc hại và các tạp chất khác từ quá trình sản xuất.
• Mùi hôi và màu sắc: Do sự phân hủy của các chất hữu cơ và sự có mặt của các chất hóa học, nước thải phân bón thường có màu sắc và mùi hôi khác nhau, đặc biệt là trong giai đoạn chưa được xử lý.

Tại sao phải xử lý nước thải sản xuất phân bón?

Trong nước thải phân bón thường chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng (N, P) cao cùng nhiều loại axit vô cơ (H2SO4, H3PO4) và các muối tan, cặn bẩn ở dạng lơ lửng.

Đối với ngành sản xuất phân bón này, nước thải thường có tính axit hoặc kiềm cao. Điều này gây ức chế hoặc ngăn chặn việc làm sạch của dòng tiếp nhận, từ đó gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của các loài thủy sinh. Đặc biệt, nước thải từ các nhà máy sản xuất phân bón hóa học còn chứa một lượng lớn các chất dinh dưỡng. Khi xả thải trực tiếp vào môi trường, các chất này có thể gây ra hiện tượng phát tảo (eutrophication) trong các dòng sông, hồ và biển, dẫn đến sự phát triển quá mức của tảo và gây suy thoái hệ sinh thái nước.

Hơn nữa, các chất độc hại có trong nước thải từ sản xuất phân bón có thể gây hại cho sức khỏe con người khi tiếp xúc trực tiếp hoặc qua các nguồn nước mà con người sử dụng.

Đặc biệt, các doanh nghiệp còn phải tuân thủ các quy định về việc bảo vệ môi trường được đặt ra bởi các cơ quan chính phủ. Và việc xử lý nước thải từ các nhà máy sản xuất phân bón cũng là một phần quan trọng của việc này.

Xử lý nước thải phân bón để bảo vệ môi trường

Cách xử lý nước thải phân bón như thế nào?

Việc áp dụng phương pháp nào để xử lý nước thải phân bón sẽ phụ thuộc vào đặc trưng ô nhiễm của từng dòng thải. Hiện nay có 3 phương pháp xử lý nước thải phân bón được sử dụng phổ biến, đó là phương pháp vật lý, hóa học và sinh học. 

1. Phương pháp vật lý

Với phương pháp này, người thực hiện chủ yếu sử dụng các song chắn rác hoặc lưới để loại bỏ các chất rắn, các cặn lơ lửng có kích thước lớn.

2. Phương pháp hóa học

Đối với phương pháp hóa học, bạn có thể lựa chọn một trong những cách sau đây:

Phương pháp kết tủa kết hợp với keo tụ

- Dùng để xử lý dòng nước thải có chứa Flour và Photphat khi sản xuất phân NPK và phân Lân.

- Với cách này, vôi sữa hoặc vôi sẽ được kết hợp để tạo thành kết tủa CaF₂, CaHPO₄, Ca₅(OH)(PO₄)₃. Đồng thời bổ sung thêm chất đông keo tụ Fe₂(SO₄)₃ để thúc đẩy quá trình lắng và khả năng khử Photphat.

Phương pháp trung hòa

- Dùng để xử lý nước thải có tính kiềm và tính axit cao.

- Với phương pháp này, bạn có thể dùng 1 trong 2 cách sau để trung hòa, đó là:

• Trộn nước thải có tính axit với nước thải có tính kiềm trong thùng chứa có cánh khuấy hoặc khuấy trộn bằng không khí với vận tốc ở đường ống cấp nước vào là 20 - 40 m/s. Lưu ý là phải đảm bảo cả 2 loại nước thải này đều không được chứa các cấu tử gây ô nhiễm khác.
• Nước thải axit gồm nước chứa axit yếu (H₂CO₃, CH₃COOH) và nước chứa axit mạnh (HCl, HNO₃). Bạn có thể trung hòa nước thải có tính axit bằng cách bổ sung các tác nhân hóa học như xút, KOH, NH₄OH, Na₂CO₃, CaCO₃, MgCO₃, Đôlômit (CaCO₃, MgCO₃). Việc lựa chọn các tác nhân để trung hòa sẽ phụ thuộc vào thành phần và nồng độ axit của nước thải, đồng thời phải tính đến quá trình có tạo ra chất cặn bã.

Ngoài ra bạn cũng có thể sử dụng đá vôi ở dạng Canxi Hydroxyl (vôi sữa) hoặc dạng bột khô để trung hòa nước thải axit.

Phương pháp oxy hóa

Xử lý nước thải bằng phương pháp oxy hóa

- Dùng để xử lý dòng nước thải sản sinh ra từ quy trình rửa khí và hóa than.

- Với cách này, người thực hiện sẽ sử dụng các chất có tính oxy hóa mạnh như Clo, NaOCl,… để oxy hóa muối xyanua xuống độ độc bằng 1/1000 muối xyanua ban đầu

Phương pháp tuyển nổi kết hợp với đông tụ

- Dùng để xử lý dòng thải có chứa dầu và các cặn lơ lửng.

- Sử dụng phương pháp tuyển nổi dầu mỡ ở trạng thái tự do trên mặt nước, đồng thời sục khí và các chất cơ học trên bể lắng hoặc bể điều hòa. Bạn có thể kết hợp với phương pháp keo tụ để loại bỏ các chất cặn lơ lửng. Chất keo tụ thường được lựa chọn là PAC.

3. Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học sử dụng các chủng vi khuẩn hiếu khí và thiếu khí để xử lý chất ô nhiễm, sử dụng cho dòng thải có lượng amoniac cao.

- Đối với vi sinh hiếu khí: Chủ yếu là các chủng Nitrobacter và Nitrosomonas. Những chủng này sẽ được bổ sung vào bể hiếu khí (Aerotank) để thực hiện quá trình đưa NH₄⁺ về dạng NO₃^- (quá trình nitrat hóa). Tại bể Aerotank, oxy được cung cấp vào nhờ máy thổi khí hoạt động luân phiên 24/24 giờ, đảm bảo việc phân phối khí đều trong bể để thực hiện các phản ứng vi sinh. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ thành CO₂ và H₂O, từ đó làm giảm nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải. 

- Đối với vi sinh thiếu khí: Chủ yếu là các chủng Pseudomonas citronellolis, Bacillus licheniformis và Wolinella succinogenes. Những chủng này sẽ được bổ sung vào bể thiếu khí (Anoxic) để thực hiện quá trình khử Nitrat và kết thúc quá trình xử lý Nito tổng hợp, đưa NO3- về dạng khí nito.

Đối với phương pháp sinh học này, điều quan trọng là bạn phải lựa chọn dòng men vi sinh có đầy đủ các chủng cần thiết cho quá trình xử lý nêu trên. 

Ngoài các phương pháp trên, bạn có thể dùng tảo để xử lý nước thải NH₃ và ure có nồng độ cao. Một số loài tảo như Cloella-Scenemus, Spirulina có thể phát triển trong môi trường nước thải của các nhà máy phân đạm. Tảo sử dụng NH3 và ure như chất dinh dưỡng trong phát triển ở nồng độ thích hợp, ví dụ như nồng độ NH₃ là 75 mg/l. Nếu nồng độ quá cao, tảo sẽ bị chết.

Lưu ý khi xử lý nước thải phân bón

Lưu ý khi xử lý nước thải

Khi xử lý nước thải phân bón, có một số lưu ý quan trọng mà bạn cần chú ý để đảm bảo hiệu quả của quá trình xử lý, đồng thời bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Đó là:

• Hiểu rõ thành phần của nước thải: Nước thải từ các nhà máy sản xuất phân bón có thể chứa các chất dinh dưỡng như nitơ và phospho, các chất hữu cơ phân hủy, các hợp chất hóa học và các tạp chất khác. Việc phân tích và hiểu rõ thành phần này là cần thiết để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp.
• Áp dụng các công nghệ phù hợp: Tùy thuộc vào tính chất của nước thải, chúng ta sẽ có các phương pháp xử lý khác nhau như xử lý sinh học, vật lý - hóa học, lọc màng,…. Vậy nên bạn cần lựa chọn và kết hợp các công nghệ sao cho phù hợp và hiệu quả nhất.
• Quản lý bùn từ quá trình xử lý: Bùn sinh ra từ quá trình xử lý nước thải cũng cần được xử lý một cách an toàn và hiệu quả. Việc quản lý bùn sẽ đảm bảo rằng không có sự ô nhiễm thêm vào môi trường và tối ưu hóa việc tái sử dụng bùn làm phân bón hữu cơ hoặc chất bổ sung đất.
• Kiểm soát mức độ pH: Nước thải từ các nhà máy sản xuất phân bón thường có độ pH dao động lớn. Việc điều chỉnh và kiểm soát pH là cần thiết để tránh những ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý của các phương pháp sinh học và hóa học.
• Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường: Quá trình xử lý nước thải phải tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường để đảm bảo rằng, nước thải sau khi xử lý đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
• Giám sát và đánh giá định kỳ: Cần thực hiện việc giám sát định kỳ để đảm bảo hiệu quả của quá trình xử lý nước thải, từ đó có những điều chỉnh khi cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường.

Có thể thấy rằng, việc xử lý nước thải phân bón là rất cần thiết đối với các nhà máy sản xuất phân bón. Nếu bạn đang có nhu cầu mua hóa chất keo tụ PAC cho quá trình xử lý nước thải, hãy liên hệ  ngay với Đông á bạn nhé.