Nếu bạn từng nghe đến hiện tượng "tảo nở hoa" trên sông hồ, hay thấy màu nước chuyển xanh và bốc mùi hôi, đó rất có thể là hậu quả trực tiếp của phosphat dư thừa trong nước. Phosphat là một chất dinh dưỡng thiết yếu, nhưng khi xuất hiện quá nhiều trong môi trường nước, nó trở thành tác nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng.
Hãy cùng INDOBIO tìm hiểu phosphat trong nước là gì và tại sao cần kiểm soát chúng trong các nhà máy xử lý nước thải.
Phosphat trong Nước Là Gì?
.jpg)
Phosphat trong nước là tập hợp các dạng hợp chất photpho, chủ yếu dưới dạng vô cơ hòa tan trong nước.
Orthophosphate (PO₄³⁻) là dạng vô cơ hòa tan, được thực vật và vi sinh vật hấp thụ trực tiếp. Đây là dạng hoạt động sinh học nhất và cũng là thông số cần kiểm soát quan trọng nhất trong xử lý nước thải.
Polyphosphate là chuỗi nhiều gốc phosphat liên kết với nhau. Loại này có nhiều trong chất tẩy rửa công nghiệp, bột giặt và một số hóa chất công nghiệp. Polyphosphate dần thủy phân thành orthophosphate trong môi trường nước.
Phosphat hữu cơ là phospho liên kết với các hợp chất hữu cơ, xuất hiện nhiều trong nước thải từ chế biến thực phẩm, nông nghiệp và phân hủy sinh khối. Dạng này cũng dần khoáng hóa thành orthophosphate.
Tác hại của phosphat dư thừa trong nước
Hiện tượng phú dưỡng
Phú dưỡng là quá trình một nguồn nước chứa nhiều dinh dưỡng quá mức, dẫn đến mất cân bằng sinh thái nghiêm trọng. Khi Phosphat tăng cao → tảo và thực vật thủy sinh phát triển bùng phát (hiện tượng "tảo nở hoa") → Tảo chết hàng loạt → Vi khuẩn phân hủy tảo tiêu thụ lượng lớn oxy hòa tan → Nồng độ oxy xuống thấp → Cá và sinh vật thủy sinh chết hàng loạt → Hình thành "vùng chết" (dead zones)
Hiện tượng tảo nở hoa không chỉ làm mất thẩm mỹ nguồn nước mà còn chặn ánh sáng mặt trời, ngăn cản quang hợp của thực vật dưới nước, phá vỡ toàn bộ chuỗi thức ăn của thủy vực.
Sản sinh tảo lam và độc tố
Khi phú dưỡng kéo dài, tảo lam có xu hướng chiếm ưu thế so với các loài tảo khác. Nguy hiểm ở chỗ nhiều loài tảo lam tiết ra cyanotoxin, là độc tố gây tổn thương gan, hệ thần kinh và da của người và động vật. Các độc tố này bền vững trong nước, không bị loại bỏ bởi quy trình đun sôi thông thường và gây rủi ro trực tiếp cho nguồn nước sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản.
Suy giảm đa dạng sinh học
Phú dưỡng làm giảm tính đa dạng sinh học, ảnh hưởng trực tiếp đến nuôi trồng thủy sản, du lịch sinh thái và chi phí xử lý nước cấp sinh hoạt. Tại Việt Nam, nhiều hồ nội đô, kênh rạch và vùng nuôi thủy sản ven đô đã và đang chịu tác động của ô nhiễm phospho từ nước thải chưa được xử lý đạt chuẩn.
Quy chuẩn Việt Nam về phospho trong nước thải
Tại Việt Nam, nồng độ tổng phospho cho phép trong nước thải công nghiệp được quy định tại QCVN 40:2025/BTNMT — Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, ban hành:
A | B | C | |
| Nguồn nước tiếp nhận là hồ, ao, đầm (gọi chung là hồ) | ≤ 2,0 | ≤ 2,5 | ≤ 3,0 |
| Nguồn nước tiếp nhận là sông, suối, khe, kênh, mương, rạch (gọi chung là sông), vùng nước biển: Áp dụng đối với dự án đầu tư, cơ sở thuộc các loại hình nuôi trồng thủy sản, chế biến thủy sản, chế biến tinh bột sắn và chế biến mủ cao su thiên nhiên | ≤ 8,0 | ≤ 14 | ≤ 18 |
| Nguồn nước tiếp nhận là sông, vùng nước biển: Áp dụng đối với dự án đầu tư, cơ sở không thuộc trường hợp quy định tại số thứ tự 4.2 Bảng này | ≤ 4,0 | ≤ 6,0 | ≤ 10 |
Trong đó:
- Mức A: Áp dụng khi xả vào nguồn nước dùng cho cấp nước sinh hoạt.
- Mức B: Áp dụng cho các nguồn nước dùng cho mục đích quản lý, cải thiện
- Mức C: Áp dụng cho các nguồn nước dùng cho mục đích khác
So với xu hướng quốc tế, nhiều tiêu chuẩn mới của Mỹ và Liên minh châu Âu đang yêu cầu mức xả thải phospho xuống dưới 1 mg/L, thậm chí dưới 0,1 mg/L tại các khu vực thủy vực nhạy cảm, cho thấy áp lực thắt chặt tiêu chuẩn sẽ ngày càng tăng trong thời gian tới.
Kiểm tra nhanh nồng độ phosphat trong nước
Việc đo lường và giám sát nồng độ phosphat là bước không thể thiếu cho hệ thống doanh nghiệp xử lý nước thải. Các thiết bị đo quang cầm tay là lựa chọn phổ biến nhất cho kiểm tra nhanh tại hiện trường. Nguyên lý hoạt động dựa trên phương pháp so màu, với mẫu nước được trộn với thuốc thử, tạo ra phức màu xanh hoặc vàng. Máy đo cường độ hấp thụ ánh sáng tại bước sóng của dung dịch để xác định và quy đổi thành nồng độ phosphat (mg/L).
Thiết bị tiêu biểu và thông số kỹ thuật:
Thiết bị | Dải đo | Độ phân giải | Ứng dụng phù hợp |
| HANNA HI713 | 0,00 – 2,50 mg/L | 0,01 mg/L | Nước thải sinh hoạt, nước mặt |
| HANNA HI717 | 0 – 30 mg/L | 0,1 mg/L | Nước thải công nghiệp nồng độ cao |
| HANNA HI774 | 0,00 – 0,90 mg/L | 0,001 mg/L | Nước biển, nuôi trồng thủy sản |
Xử lý phosphat cao trong nước thải như thế nào?
Kết tủa hóa học
Đây là phương pháp phổ biến và đáng tin cậy nhất. Nguyên lý của phương pháp này là bổ sung hóa chất vào nước thải để phosphat phản ứng tạo thành kết tủa không tan, sau đó tách bùn kết tủa ra khỏi nước.
Các hóa chất thường dùng gồm phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃), muối sắt (FeCl₃), và vôi (Ca(OH)₂). Đây là phương pháp đơn giản, dễ vận hành, hiệu quả với nước thải nồng độ cao, nhưng làm tăng lượng bùn phát sinh và tiêu tốn hóa chất liên tục.
Xử lý sinh học
Công nghệ EBPR tận dụng một nhóm vi khuẩn đặc biệt gọi là PAOs (Phosphate Accumulating Organisms). Trong điều kiện kỵ khí, PAOs giải phóng phospho và tích lũy năng lượng từ carbon hữu cơ. Khi chuyển sang điều kiện hiếu khí, chúng hút ngược lại lượng phospho lớn hơn nhiều và lưu trữ dưới dạng polyphosphate nội bào. Bùn thải giàu phospho sau đó được loại bỏ khỏi hệ thống, kéo theo phospho ra ngoài.
Hệ thống MBR (Membrane Bioreactor) tích hợp EBPR hiện là công nghệ tiên tiến cho phép đạt hiệu quả loại phospho cao trong khi giảm đáng kể chi phí hóa chất vận hành.
Kết hợp hóa học và sinh học
Thực tiễn tối ưu tại nhiều nhà máy xử lý nước thải hiện đại là kết hợp cả hai phương pháp: EBPR đảm nhận phần lớn tải lượng phospho, hóa chất (liều lượng thấp) được dùng để kiểm soát đầu ra đạt chuẩn xả thải. Cách tiếp cận này vừa tiết kiệm chi phí, vừa ổn định hiệu quả xử lý trước các biến động tải lượng đầu vào.
Hiểu rõ phosphat trong nước là gì, nguồn gốc và cơ chế tác động giúp các cơ sở sản xuất, nhà máy xử lý nước thải và cơ quan quản lý đưa ra quyết định đúng đắn. Kiểm soát phosphat trong nước thải không chỉ là nghĩa vụ pháp lý, đó là trách nhiệm bảo vệ hệ sinh thái nước mà toàn xã hội đang phụ thuộc vào.
Xem thêm: Tối ưu chi phí quan trắc bằng việc lấy mẫu nước thải chuẩn.
***************
Chúng tôi luôn sẵn sàng lắng nghe yêu cầu và thắc mắc của Qúy khách. Hãy liên hệ với chúng tôi qua cách kênh:
