Trong các hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học nâng cao, hiệu quả loại bỏ photpho phụ thuộc vào nhiều yếu tố vận hành và môi trường. Việc hiểu rõ và kiểm soát các yếu tố này là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu suất PAOs (Phosphorus Accumulating Organisms), hạn chế ảnh hưởng của GAOs (Glycogen Accumulating Organisms), và đạt được nồng độ photpho thấp trong nước thải đầu ra.
Dưới đây là các yếu tố chính:
1. Ảnh hưởng của Nitrat và Oxy trong vùng kỵ khí
-
Nguyên tắc: Vùng kỵ khí cần đảm bảo hoàn toàn không có oxy và nitrat, để PAOs có thể giải phóng photpho và hấp thu các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy (VFA).
-
Vấn đề: Nếu nitrat (NO₃⁻) hoặc oxy xâm nhập vào vùng kỵ khí:
-
Vi khuẩn dị dưỡng sẽ ưu tiên sử dụng chúng làm chất nhận electron → tiêu hao nguồn rbCOD (COD dễ phân hủy).
-
PAOs không còn đủ cơ chất để tích lũy năng lượng, làm giảm hiệu quả loại bỏ photpho.
-
-
Kết quả nghiên cứu: Tỉ lệ rbCOD tiêu hao bởi nitrat cao gấp ~5 lần so với oxy. Vì vậy, sự hiện diện của nitrat còn nguy hại hơn oxy trong vùng kỵ khí.
2. Xử lý và tuần hoàn bùn thải
-
Bùn sinh học từ EBPR thường chứa nhiều photpho.
-
Khi bùn được làm đặc, lên men hoặc tiêu hủy kỵ khí → giải phóng photpho trở lại dòng thải (hiện tượng phosphorus release).
-
Điều này làm tăng tải lượng P vào hệ thống, gây giảm hiệu suất loại bỏ.
-
Biện pháp kiểm soát:
-
Lựa chọn phương pháp xử lý bùn giảm thiểu giải phóng P.
-
Điều hòa lưu lượng và tuần hoàn hợp lý.
-
Thu hồi photpho từ dòng bùn (ví dụ: kết tủa struvite).
-
3. Ảnh hưởng của điều kiện kỵ khí
-
Trong điều kiện kỵ khí, PAOs giải phóng P mạnh mẽ.
-
Tuy nhiên, nếu bùn lưu trong bể quá lâu (lão hóa), photpho có thể giải phóng không kiểm soát, làm tăng nồng độ P trong nước ra.
-
Biện pháp: Vận hành ở thời gian lưu bùn (SRT) tối ưu, tránh SRT quá dài gây suy ...