​Mô hình thí nghiệm trong nghiên cứu

Tác giả Phan Trọng Anh cho sẻ, 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. Ðồng 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.

Theo đó, nhóm tác gỉ đã thu thập xỉ thép từ Công ty TNHH Vật liệu xanh (KCN Phú Mỹ, Bà Rịa – Vũng Tàu). Xỉ được nghiền nát và chọn hạt kích cỡ từ 5-10 mm, sau đó rửa sạch bằng nước để loại bỏ các tạp chất mịn và sấy khô ở 1050C trong 24h. Còn nước thải được 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.

Theo 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” – tác giả Nguyễn Trọng Anh nói.

Cũng theo kết quả nghiên cứu, hiệu quả loại bỏ photpho bằng xỉ théo phụ thuộc vào 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. Các thông số vận hành khi ứng dụng xỉ thép cần được tiếp tục nghiên cứu và tính toán chính xác để phục vụ tính toán thiết kế các công trình xử lý đạt hiệu quả.

“Vì 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” – tác giả Phan Thị Trọng Ánh khẳng định.

Đề tài được công ty cổ phần Envico xem xét để triển khai ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy hải sản của dự án Sakura Food tại KCN Suối Dầu, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa. Ngoài ra, đề tài cũng đang được kết hợp với công ty Evat để xử lý nước thải trang trại chăn nuôi heo, một số loại nước thải có hàm lượng photpho cao trên địa bàn tỉnh Đồng Nai và các tỉnh lân cận. Cụ thể, vận dụng kết quả nghiên cứu để xử lý nước thải chăn nuôi tại trại heo Huỳnh Thanh Sơn (ấp cây Da, xã Suối Cao, huyện Xuân Lộc) cho thất, hiệu suất xử lý Nitơ, photpho trong nước thải sau khi qua bể lọc xỉ thép là khoảng 80-85%, đạt quy chuẩn xả thải theo quy định của Việt Nam. Qua đó giúp công ty giảm giá thành xây dựng hệ thống xử lý nước thải mà vẫn đảm bảo các chỉ tiêu nước thải đầu ra của hệ thống.

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 nghiên cứu mở ra triển vọng về vật liệu rẻ, thông minh dùng trong xử lý, loại bỏ photpho có trong nước thải. Xỉ thép được xem là chất thải, nhưng 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 đã đạt giải Nhì tại hội thi (Hội thi không có giải nhất)

Tác giả Nguyễn Trọng Anh cho biết thêm, xử lý photpho trong nước thải bằng xỉ thép giúp giảm được lượng hóa chất điều chỉnh pH và giảm lượng bùn sinh ra so với các phương pháp khác thường được áp dụng tại Việt Nam hiện nay. Nhóm sẽ tiếp tục vận hành hệ thống xử lý để có đầy đủ số liệu đánh giá về tính ổn định của bộ lọc xỉ thép cũng như khả năng tái sinh bộ lọc đã bão hòa và tái sử dụng xỉ thép sau khi bão hòa nhằm nâng cao tính ứng dụng của vật liệu này. Đồng thời tiếp tục tìm kiếm các đối tác nhằm hợp tác, triển khai rộng rãi việc đưa xỉ thép vào ứng dụng thực tế xử lý các loại nước thải giàu hàm lượng Nitơ, Photpho như: nước rỉ rác, nước thải giết mổ gia súc…nâng cao hiệu quả trong lĩnh vực xử lý nước thải tại Việt Nam.