Loại bỏ nitơ (N) và phốt pho (P) trong xử lý nước thải là yêu cầu bắt buộc để tránh phú dưỡng hóa nguồn nước (eutrophication), đặc biệt theo QCVN 40:2025/BTNMT (nước thải công nghiệp) và QCVN 14:2025/BTNMT (nước thải sinh hoạt) – giới hạn tổng N thường ≤ 20–40 mg/L (cột A/B), tổng P ≤ 2–6 mg/L tùy loại nguồn tiếp nhận. Các phương pháp phổ biến hiện nay (2026) kết hợp sinh học (chính, hiệu quả cao, bền vững) với hóa lý (bổ sung khi cần).
Các phương pháp loại bỏ nitơ và phốt pho trong xử lý nước thải
Phương pháp sinh học (Biological Nutrient Removal – BNR)
Sử dụng vi sinh vật để loại bỏ N và P tự nhiên, tiết kiệm hóa chất, chi phí vận hành thấp.
-
Khử nitơ (Nitrogen Removal):
- Nitrat hóa (Nitrification): Chuyển NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ (vi khuẩn Nitrosomonas/Nitrobacter, cần oxy cao, hiếu khí).
- Khử nitrat (Denitrification): Chuyển NO₃⁻ → N₂ khí (vi khuẩn denitrificans, thiếu khí/anoxic, cần carbon nguồn như methanol hoặc nội sinh từ nước thải).
- Công nghệ phổ biến:
- AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic): Kết hợp kỵ khí (loại P), thiếu khí (khử N), hiếu khí (nitrat hóa + loại P). Hiệu quả loại N 80–95%, P 70–90%.
- AO (Anoxic-Oxic): Đơn giản hơn, tập trung khử N.
- SBR (Sequencing Batch Reactor): Xử lý theo mẻ, linh hoạt, loại N-P tốt.
- MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Vi sinh bám giá thể, chịu tải sốc, loại N-P ổn định.
- Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation): Tiên tiến, tiết kiệm năng lượng (không cần oxy cho nitrat hóa), đang thử nghiệm ở Việt Nam cho nước thải cao N.
-
Loại phốt pho (Enhanced Biological Phosphorus Removal – EBPR):
- Vi khuẩn tích tụ P (PAOs) hấp thụ P vượt mức bình thường (luxury uptake) trong điều kiện kỵ khí → hiếu khí.
- Cần carbon dễ phân hủy (VFA) ở bể kỵ khí.
- Hiệu quả: 80–95% nếu điều kiện tối ưu (tỷ lệ BOD:P >20–30:1).
-
Kết hợp N và P: AAO, Bardenpho 5 giai đoạn (thêm thiếu khí/hiếu khí thứ hai), MBR (màng sinh học) – đạt cột A QCVN dễ dàng.
Phương pháp hóa lý (Chemical/Physico-chemical) – Bổ sung hoặc thay thế
Dùng khi sinh học không đủ (nước thải cao P/N, biến động).
Loại P:
- Keo tụ – tạo bông – lắng: Dùng phèn sắt (FeCl₃), phèn nhôm (PAC/Alum), polymer → tạo kết tủa FePO₄/AlPO₄. Hiệu quả >90%, phổ biến ở công nghiệp.
- Kết tủa struvite (MgNH₄PO₄·6H₂O): Thu hồi P + N (làm phân bón), dùng MgCl₂ + pH 8.5–9.5, hiệu quả cao cho nước thải chế biến thực phẩm/thủy sản.
Loại N:
- Stripping NH₃: Thổi khí ở pH cao (>9.5) để NH₃ bay hơi.
- Trao đổi ion / hấp phụ: Zeolite loại NH₄⁺.
- Oxy hóa nâng cao (AOPs): Fenton, ozon, UV/H₂O₂ cho N khó phân hủy.
Phương pháp tiên tiến / Bậc ba (Advanced Treatment)
- MBR (Membrane Bioreactor): Kết hợp sinh học + màng lọc → loại N-P sâu, tái sử dụng nước.
- Hệ thống lọc sâu + than hoạt tính: Loại P/N dư.
- Thu hồi tài nguyên: Biogas từ kỵ khí, phân bón từ bùn/struvite.
Thực tế khi xử lý nitơ và phốt pho trong xử lý nước thải
- Ưu tiên sinh học: AAO/MBBR phổ biến nhất (chi phí thấp, đạt QCVN 40:2025 – tổng N ≤20–40 mg/L, tổng P ≤2–6 mg/L).
- Yếu tố ảnh hưởng: Carbon nguồn (C:N:P ≈ 100:5:1), DO, pH, nhiệt độ (vi sinh hoạt động tốt 20–30°C).
- Chi phí: Sinh học rẻ hơn hóa lý dài hạn (hóa chất tăng OPEX).
- Quan trắc: Tự động liên tục nếu lưu lượng lớn (>500 m³/ngày).
Nếu bạn đang xử lý cho nước thải cụ thể (sinh hoạt, công nghiệp thực phẩm, chăn nuôi…), quy mô bao nhiêu m³/ngày, hoặc cần sơ đồ AAO/MBBR, mình có thể tư vấn chi tiết hơn nhé.
Công ty thi công lắp đặt hệ thống xử lý nước thải tại TPHCM
Công ty Gia Phát cung cấp dịch vụ nâng cấp cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại TPHCM và các tỉnh lân cận, cam kết dịch vụ trọn gói giá rẻ bảo hành uy tín dài lâu.
Liên hệ với số hotline trên website ngay hôm nay để nhận được sự tư vấn tốt nhất từ các kỹ sư xử lý nước thải. Cảm ơn đã quan tâm theo dõi !