Xử lý nước thải ngành phân bón hóa học

            Tư vấn xây dựng hệ thống xử lý nước thải sản xuất phân bón hóa học.

Hiện nay nước thải của ngành công nghiệp phân bón hóa học bị ô nhiễm bởi các nguồn khác nhau và có đặc tính khác nhau. Để đảm bảo tính kinh tế cho việc xử lý nước thải, cần phân luồng dòng thải và xử lý riêng, đặc biệt đối với những dòng có hàm lượng chất gây ô nhiễm cao với mục đích ưu tiên là thu hồi và tuần hoàn sử dụng lại cho sản xuất và sau đó là giảm lưu lượng nước thải cẩn xử lý. Dòng thải cần xử lý riêng bao gồm: Dòng thải mang tính axid hay kiềm cao; dòng thải chứa NH3 và ure nồng độ cao; dòng thải chứa fluor và photphat; dòng thải chứa dầu và chất rắn lơ lửng cao; dòng thải của khí hóa than chứa xyanua, H2S, phenol.

san-xuat-phan-bon

    Đối với nước thải mang tính acid hay kiềm cao được xử lý bằng phương pháp trung hòa, có thể trung hòa hai dòng nước thải mang tính acid và kiềm với nhau hay dung tác nhân trung hòa.

    Dòng thải chứa hàm lượng NH3 cao có thể xử lý bằng phương pháp trao đổi ion. Phương pháp này có ưu điểm thực hiện ở nhiệt độ thấp, nồng độ NH3 bất kỳ và Nh3 thu hồi được tuần hoàn sử dụng cho sản xuất. Ở đây thường dùng nhựa hữu cơ có khả năng trao đổi cation với NH4+, sau đó NH3 được nhả qua tái sinh bằng dung dịch H2SO4.

Khử NH3 trong nước thải bằng phương pháp chưng phân ly dựa vào độ bay hơi khác nhau của NH3 và H2O. Phương pháp này có ưu điểm thu hồi được NH3 và H2O. Phương pháp này có ưu điểm thu hồi được NH3 có nồng độ cao, có thể sử dụng lại cho sản xuất, song tiêu tốn lượng nhiệt lớn.

Phương pháp nuôi tảo để xử lý nước thải có chứa NH3 dựa trên cơ sở một số loài tảo như Spirulina, Cloella-Scenesmus có thể phát triển trong môi trường nước thải của nhà máy phân đạm. Tảo sử dụng NH3 và ure như chất dinh dưỡng trong quá trình phát triển ở nồng độ thích hợp. Nếu nồng độ cao quá sẽ làm tảo bị chết.

Phương pháp sinh học để xử lý nước thải chứa NH3 sử dụng các vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí để thực hiện các quá trình nitrat, nitrit hóa và khử nitrat thành N2. Phương pháp này đòi hỏi công nghệ và khống chế quá trình phức tạp.

xu-ly-nuoc-thai-phan-bon-hoa-hoc

    Dòng thải chứa fluor và photphat: Trong sản xuất phân lân và phân hỗn hợp NPK thì nước thải thường chứa fluor và photphat. Xử lý nước thải loại này bằng phương pháp hóa học với sữa vôi để tạo thành kết tủa CaF2, CaHPO4 hay Ca5(OH)(PO4)3 và kết hợp với đông keo tụ bằng cách bổ sung chất keo tụ Fe2(SO4)3 để tăng hiệu quả khử photphat và dễ lắng. Ví dụ nước thải chứa hàm lượng F > 7.3 mg/l có thể dùng Ca(OH)2 để tạo kết tủa CaF2 theo phản ứng: 2HF + Ca(OH)2 =>CaF2(kết tủa) + 2H2O

    Dòng thải chứa dầu, chất rắn lơ lửng cao: Dầu mỡ ở trạng thái tự do, nổi lên mặt nước và được tách bằng các phương pháp cơ học, tuyển nổi, sục khí với các cơ cấu bố trí trên bể điều hòa hay bể lắng. Các chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành phân bón thường là các hạt sản phẩm hay nguyên liệu được xử lý bằng phương pháp đông keo tụ và thường kết hợp xử lý với phương pháp hóa học tạo kết tủa và sau đó là lắng.

xu-ly-nuoc-thai-san-xuat-phan-bon-hoa-hoc

    Dòng thải của nước rửa khí hóa than: Dòng thải này sinh ra trong công nghiệp sản xuất phân đạm, đáng chú ý là trong sản xuất phân ure gắn liền với công nghệ khí hóa than. Ngoài xử lý nước thải công nghiệp phân bón, một số ngành công nghiệp khác như gốm sứ, thủy tinh, dệt… có trạm khí hóa than để sản xuất khí nhiên liệu cho quá trình đốt, nung. Nước thải của trạm xử lý khí than đều chứa H2S và xyanua có nồng độ cao. Để xử lý nước thải có chứa xyanua và hydrosunfua, phương pháp oxy hóa là phương pháp ưu thế hơn cả. Mục đích của phương pháp này là dùng các chất oxy hóa mạnh như clo, hydroperoxit… để oxy hóa muối xyanua thành muối cyanua có độ độc bằng 1/1000 của muối xyanua. Các chất oxy hóa thường được dùng là NaOCl và H2O2.

    Phản ứng oxy hóa bằng NaClO xảy ra như sau:

1.      CN- + OCl- + H2O => CNCl + OH-                 (1)

2.      CNCl + OH-      => CNO- + Cl- + H2O            (2)

3.      CN-  + OCl-        => CNO-      + Cl-                   (3)

    Hay phản ứng oxy hóa bằng H2O2 xảy ra như sau:

CN-    +    H2O2    =>    CNO-    +  H2O                           (4)

    Phản ứng oxy hóa xảy ra trong môi trường kiềm. Ở môi trường này phản ứng (1)xảy ra rất nhanh và tiếp tục phản ứng 2 tạo cyanat, sao cho tránh hiện tượng tạo axit xyanhydric. Để đạt hiệu suất quá trình oxy hóa cao, trong thực tế người ta thực hiện phản ứng (3) với thời gian lưu từ 20 đến 30 phút và phản ứng (4) với thời gian 60 phút, cho dù phản ứng xảy ra nhanh.

    Xử lý dòng thải liên tục thường dùng NaOCl và dòng thải gián đoạn dùng H2O2 để giảm chi phí về chất oxy hóa. Nhưng về mặt môi trường khi dùng H2O2 sẽ hạn chế được hàm lượng clo trong nước.

    Xyanat tạo thành ở phản ứng (3) và (4) bị oxy hóa tiếp ở điều kiện dư chất oxy hóa và giảm PH = 5 – 7 tạo thành CO2 và N2

    2 CNO-    +     3OCl-   + 2H+    =>    2 CO2(bay lên)  + H2O   +   N2(bay lên)    +   3 Cl-

    Hay    2CNO-   + 3Cl2     +   4OH-     =>    2 CO2(bay lên)    +2H2O     +    N2(bay lên)    +6 Cl-

     Trên đây là phương pháp thông thường áp dụng để xử lý nước thải sản xuất phân bón, liên hệ với Chúng tôi để được tư vấn xử lý nước thải sản xuất phân bón bằng công nghệ mới tiên tiến.