Loại bỏ phốt pho vôi
Loại bỏ phốt pho trong vôi bao gồm việc thêm vôi để phản ứng với photphat, tạo thành kết tủa hydroxyapatite.
Vì vôi phản ứng với độ kiềm của nước trước tiên tạo thành kết tủa canxi cacbonat, chỉ những ion canxi dư mới phản ứng với phốt phát để tạo thành kết tủa hydroxyapatite. Vì vậy, lượng vôi cần thiết phụ thuộc chủ yếu vào độ kiềm của nước thải chứ không phụ thuộc vào hàm lượng photphat trong nước thải.
Ngoài ra, độ cứng magiê của nước thải cũng ảnh hưởng đến việc loại bỏ phốt pho vôi. Ở mức pH cao, kết tủa Mg(OH)₂ được tạo thành là kết tủa keo, không chỉ tiêu tốn vôi mà còn cản trở quá trình khử nước trong bùn.
Độ pH có tác động đáng kể đến việc loại bỏ phốt pho trong vôi. Khi pH tăng, độ hòa tan của hydroxyapatite giảm mạnh, nghĩa là tốc độ loại bỏ phốt pho tăng lên. Trên pH 9,5, tất cả phốt phát trong nước đều trở thành kết tủa không hòa tan. Nói chung, duy trì độ pH từ 9,5 đến 10 mang lại hiệu quả loại bỏ phốt pho tốt nhất.
Lượng vôi cần thêm cho các loại nước thải khác nhau cần được xác định bằng thực nghiệm.
Có ba phương pháp cụ thể để loại bỏ phốt pho trong vôi. Có ba phương pháp loại bỏ phốt pho chính: 1) Thêm vôi trước bể lắng sơ cấp trong nhà máy xử lý nước thải; 2) Bổ sung vôi sau bể xử lý sinh học vào bể lắng thứ cấp; và 3) Bổ sung vôi sau hệ thống xử lý sinh học và sử dụng hệ thống tái cacbon hóa.
Loại bỏ phốt pho muối nhôm
Các tác nhân phổ biến để loại bỏ phốt pho muối nhôm là nhôm sunfat và natri aluminat. Sự khác biệt là việc thêm nhôm sunfat làm giảm độ pH của nước thải, trong khi thêm natri aluminat làm tăng độ pH. Do đó, nhôm sunfat và natri aluminat tương ứng thích hợp để xử lý nước thải có tính kiềm và axit.
Việc bổ sung muối nhôm tương đối linh hoạt. Chúng có thể được bổ sung trước bể lắng sơ cấp, trong bể sục khí hoặc giữa bể sục khí và bể lắng thứ cấp. Việc loại bỏ phốt pho hóa học cũng có thể được tách ra khỏi hệ thống xử lý sinh học, sử dụng nước thải từ bể lắng thứ cấp làm nước thô để lọc đông tụ hoặc thêm muối nhôm trước bộ lọc để lọc keo tụ vi mô.
Việc bổ sung muối nhôm trước bể lắng sơ cấp có thể cải thiện tốc độ loại bỏ chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng (SS) trong bể lắng sơ cấp. Thêm chúng vào giữa bể sục khí và bể lắng thứ cấp, nơi sự hỗn loạn trong các kênh hoặc đường ống giúp cải thiện hiệu quả trộn của thuốc thử hoặc thêm chúng sau hệ thống xử lý sinh học, vì quá trình thủy phân phốt pho bằng xử lý sinh học có thể tăng cường hơn nữa việc loại bỏ phốt pho.
Do ảnh hưởng của độ kiềm và chất hữu cơ trong nước thải nên phản ứng hóa học để loại bỏ phốt pho là một quá trình phức tạp. Vì vậy, liều lượng tối ưu của muối nhôm không thể xác định bằng tính toán mà phải xác định bằng thực nghiệm.
Loại bỏ phốt pho muối sắt
Sắt clorua, sắt clorua, sắt sunfat và sắt sunfat đều có thể được sử dụng để loại bỏ phốt pho, trong đó sắt clorua được sử dụng phổ biến nhất.
Tương tự như muối nhôm, một lượng lớn clorua sắt cần phản ứng với độ kiềm để tạo ra Fe(OH)3, từ đó thúc đẩy sự kết tủa và phân tách photphat sắt dạng keo. Khoảng pH tối ưu cho sự kết tủa photphat sắt là 4,5–5,0. Trong các ứng dụng thực tế, độ pH khoảng 7 hoặc thậm chí cao hơn vẫn mang lại kết quả loại bỏ phốt pho tốt.
Thêm khoảng 45-90 mg/L clorua sắt vào nước thải đô thị có thể loại bỏ 85%-90% phốt pho. Tương tự như muối nhôm, muối sắt có thể được thêm vào ở giai đoạn tiền xử lý, xử lý thứ cấp hoặc xử lý cấp ba.