Đặc điểm Và Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải Sản Xuất Phân Bón

1. Đặc điểm nước thải sản xuất phân bón

Nước thải trong ngành sản xuất phân bón phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như quá trình rửa nguyên liệu, làm mát thiết bị, vệ sinh nhà xưởng, cũng như từ các phản ứng hóa học khi sản xuất phân ure, DAP, NPK,... Các hoạt động này thường tạo ra lượng nước thải lớn với đặc tính ô nhiễm cao, trong đó đáng chú ý là sự xuất hiện của các chất vô cơ và hữu cơ khó phân hủy. Đặc biệt, nước thải chứa nhiều hợp chất như amoniac (NH₃), nitrat (NO₃⁻), photphat (PO₄³⁻), kim loại nặng và các chất tẩy rửa công nghiệp, làm cho pH dao động mạnh và dễ gây ăn mòn đường ống nếu không được kiểm soát.
Xử lý nước thải sản xuất phân bón không đúng quy trình, nó có thể gây ra hàng loạt tác động tiêu cực đến môi trường. Cụ thể, việc thải ra các hợp chất giàu đạm và photphat sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, gây chết cá và suy giảm đa dạng sinh học. Ngoài ra, sự có mặt của các kim loại nặng và chất độc hại còn đe dọa sức khỏe con người thông qua chuỗi thực phẩm và nước sinh hoạt. Đây là lý do tại sao việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn là yếu tố bắt buộc trong mọi nhà máy sản xuất phân bón hiện đại.

2. Top 7 thông số cần xử lý trong nước thải phân bón

• Nitơ Amonia (NH₄⁺): là thành phần phổ biến trong nước thải sản xuất phân bón, đặc biệt trong quá trình sản xuất ure. Khi thải ra môi trường, hợp chất này có thể gây phú dưỡng, làm giảm oxy hòa tan trong nước và gây hại cho sinh vật thủy sinh.
• Chất rắn lơ lửng (TSS): phát sinh từ tro bụi, cặn lắng do trung hòa bằng vôi, hoặc chất bẩn từ rửa thiết bị. TSS làm tăng độ đục của nước và ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý sinh học.
• pH (độ axit/kiềm): thường có độ pH không ổn định mang tính axit (do sử dụng H₂SO₄, H₃PO₄) hoặc tính kiềm (do dư NH₄OH, NaOH). Việc điều chỉnh pH là bước quan trọng để bảo vệ hệ vi sinh vật và thiết bị xử lý nước thải.
• Arsenic (As): xuất hiện trong nước thải do rò rỉ từ hệ thống hấp thụ CO₂ hoặc sự cố tại các ống dẫn. Đây là kim loại nặng độc hại cần được xử lý riêng biệt.
• Chromat và Phosphat: xuất hiện trong nước thải hệ thống làm mát do dùng hóa chất chống cáu cặn, ăn mòn. Việc xử lý chủ yếu nhằm loại bỏ Crom hóa trị VI bằng cách khử thành Crom hóa trị III rồi kết tủa dưới dạng hydroxit
• Xyanua (CN⁻): xuất hiện do thành phần nguyên liệu hoặc quy trình đặc biệt trong sản xuất. Với hàm lượng thấp, có thể pha loãng để đạt giới hạn cho phép. Nếu hàm lượng cao, cần tách dòng và xử lý riêng bằng hơi nước và khí axit để khử Xyanua.
• Florua và Phosphat (F⁻, PO₄³⁻): phát sinh từ quá trình rửa khí, rửa sàn và các hoạt động liên quan đến sản xuất phân lân. Florua thường tồn tại ở dạng axit flohydric, còn phospho dưới dạng axit photphoric hoặc muối canxi photphat hòa tan.

3. Các phương pháp xử lý nước thải sản xuất phân bón

3.1 Phương pháp vật lý

3.2 Phương pháp hóa học

3.3 Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các hợp chất hữu cơ dựa trên hoạt động của hệ vi sinh vật. Trong môi trường hiếu khí, vi sinh vật sử dụng oxy để phân giải chất hữu cơ thành CO₂ và nước; trong khi đó, ở môi trường kỵ khí, quá trình xử lý diễn ra mà không cần oxy, tạo thành khí CH₄ và CO₂. Đối với ngành sản xuất phân bón, hệ thống bùn hoạt tính, mương oxy hóa hoặc bể UASB thường được áp dụng để tối ưu hiệu quả xử lý. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí vận hành thấp, dễ duy trì, đồng thời giảm lượng chất hữu cơ đáng kể trước khi xả thải ra môi trường hoặc chuyển sang giai đoạn xử lý nâng cao.