Ứng dụng xỉ thép lò điện hồ quang để loại bỏ photpho hòa tan trong nước thải chế biến thủy sản

Mô hình thí nghiệm của nghiên cứu

Theo nhóm nghiên cứu, photpho hòa tan (P) có hàm lượng tương đối cao trong nước thải của các nhà máy chế biến thủy sản. Khi không xử lý đạt tiêu chuẩn và thải vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa với sự phát triển bùng nổ của các loại rong, tảo và khi các loài này chết đi sẽ dẫn đến suy giảm chất lượng nước. Vì vậy, quy định về hàm lượng P thải bỏ vào môi trường xung quanh ngày càng trở nên chặt chẽ hơn.

Hiện nay, xỉ thép vốn là sản phẩm phụ của công nghiệp sản xuất thép đã được ứng dụng trong xử lý nước thải đô thị, nước mưa nhiễm bẩn, nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp chất thải và nước thải công nghiệp rất hiệu quả. Vì thế, nhóm đã thực hiện giải pháp với mong muốn đưa ra được các thông số ảnh hưởng đến quá trình loại bỏ phốt pho hòa tan trong nước thải; đồng thời đánh giá được tính ổn định và tái sử dụng xỉ thép vào các công trình xử lý nước thải chế biến thủy sản, góp phần tích cực trong bảo vệ môi trường.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập xỉ thép từ Công ty TNHH Vật liệu xanh (KCN Phú Mỹ, Bà Rịa – Vũng Tàu). Sau khi nghiền nát xỉ và chọn hạt kích cỡ từ 5-10 mm, đem rửa sạch bằng nước để loại bỏ các tạp chất mịn và sấy khô ở nhiệt độ khoảng 105⁰C trong 24h. Nước thải sử dụng trong nghiên cứu được lấy tại bể lắng của hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản của Công ty TNHH Vina Seafoods.

Kết quả nghiên cứu, xỉ thép là một chất hấp phụ hiệu quả để loại bỏ photpho hòa tan từ nước thải chế biến thủy sản sau khi xử lý sinh học. Xỉ thép có hiệu suất loại bỏ photpho tốt với khả năng hấp phụ lên tới 0,29mgP/g xỉ. Do chi phí thấp và khả năng hấp phụ cao, xỉ thép hoàn toàn có thể được sử dụng để loại bỏ hiệu quả photpho có trong các loại nước thải. Xỉ thép có thể dùng làm vật liệu nền cho công trình đất ngập nước kiến tạo trong xử lý hoàn chỉnh nước thải hoặc vật liệu lọc trong hệ thống xử lý hoàn chỉnh nước thải, thay thế cho phương pháp keo tụ bằng phèn hoặc phương pháp điện hóa có chi phí cao

Hiệu quả loại bỏ photpho bằng xỉ thép phụ thuộc vào độ pH, nồng độ photpho ban đầu cũng như liều lượng xỉ thép sử dụng. Hiệu suất loại bỏ photpho có thể nâng cao khi tăng thời gian tiếp xúc.

Xỉ thép là chất thải đang được các nhà máy luyện thép thải bỏ và phải tốn chi phí xử lý, vì vậy việc ứng dụng xỉ thép vào công nghệ xử lý photpho hòa tan mở ra một hướng mới cho việc tái chế - tái sử dụng hiệu quả chất thải. Sau khi tái chế thành vật liệu lọc, xử lý nước thải có giá rẻ hơn nhiều so với các loại vật liệu lọc khác trên thị trường như: than hoạt tính, Zeonit, hạt nhựa polymer…

Giải pháp này khi tham gia Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Đồng Nai năm 2019 đã được Ban giám khảo đánh giá là mở ra triển vọng về vật liệu rẻ, thông minh dùng trong xử lý, loại bỏ photpho có trong nước thải và được vinh danh trong Sách vàng Sáng tạo Việt Nam.