Phương pháp phân tích xác định nồng độ photpho và các hợp chất photpho

Xin chào Cơ và tất cả các bạn.
Nhóm 19 xin trình bày về Phơtpho và
Phơtphat.
Bài tiểu luận của nhóm gồm
•
Giới thiệu chung
•
•

Tầm quan trọng của các hợp chất Photpho.
Phương pháp phân tích xác định nồng độ
photpho và các hợp chất photpho.
•
Áp dụng số liệu đo photpho.


I. Giới Thiệu Chung
Phân tích xác định nồng độ và các loại hợp chất phơtpho có ý nghĩa rất quan trọng trong
lĩnh vực cơng nghệ và quản lí mơi trường vì các hợp chất photpho có thể tác động đến
mơi trường theo nhiều cách khác nhau. Đặc biệt quan trọng là các hợp chất photpho vô
cơ như photphat hoặc các dạng muối photphat đã khử nước như polyphotphat hay
photphat ngưng tụ. Các trường hợp photpho hữu cơ thường ít được quan tâm.


1. Nước cấp
2. Xử lý nước thải
3. Các quá trình xuất hiện trong vùng kị khí
4. Các q trình xảy ra trong vùng hiếu khí/thiếu khí
5. Kết tủa photpho
a. Kết tủa photphat với canxi
b. Kết tủa photphat với nhôm và sắt

6. Giá trị dinh dưỡng của bùn
7. Nước nồi hơi


1. Nước cấp
Polyphotphat được sử dụng để khống chế hiện tượng ăn mòn trong cấp nước sinh hoạt.
Polyphotphat cũng được sử dụng đối với nước đã được khử độ cứng để ổn định hàm
lượng canxi cacbonat, tránh hiện tượng tái tạo muối cacbonat.




Các nguồn cấp nước mặt là nơi có nhiều loại sinh
vật nước phát triển. Những sinh vật bơi tự do và
trơi nổi được gọi là phiêu sinh. Đây là lồi sinh vật
nước rất được quan tâm do sự hoạt động của
chúng ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước.
Phiêu sinh bao gồm phiêu sinh động vật và phiêu
sinh thực vật. Phiêu sinh thực vật chủ yếu là tảo
và vi khuẩn cyanua. Vì đây là nhóm sinh vật có
mang diệp lục, sự phát triển của chúng chịu ảnh
hưởng rất lớn bởi lượng nitơ và photpho có trong
nước.


Các nguồn cấp nước mặt là nơi có nhiều loại sinh
vật nước phát triển. Những sinh vật bơi tự do và
trơi nổi được gọi là phiêu sinh. Đây là lồi sinh vật
nước rất được quan tâm do sự hoạt động của
chúng ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước.

Phiêu sinh bao gồm phiêu sinh động vật và phiêu
sinh thực vật. Phiêu sinh thực vật chủ yếu là tảo
và vi khuẩn cyanua. Vì đây là nhóm sinh vật có
mang diệp lục, sự phát triển của chúng chịu ảnh
hưởng rất lớn bởi lượng nitơ và photpho có trong
nước. Các nghiên cứu cho thấy nitơ và photpho là
hai nguyên tố cần thiết cho sự tăng trưởng của tảo
và vi khuẩn cyanua.


Ở những nơi có hàm lượng nitơ và photpho cao sẽ
xảy ra hiện tượng phát triển bùng nổ của tảo, thuật
ngữ chun mơn gọi là hiện tượng “nở hoa” hay
cịn gọi là “thủy triều đỏ”. Kinh nghiệm cho thấy
rằng hiện tượng này không thể xảy ra khi lượng
nitơ hoặc photpho hoặc cả hai thành phần này rất
ít. Nồng độ tới hạn đối với photpho vô cơ vào
khoảng 0,005 mg/l trong điều kiện mùa hè.





2. Xử lý nước thải
Nước thải sinh hoạt chứa rất nhiều các hợp chất photpho. Trước khi phát triển các loại
nước tẩy rửa tổng hợp, nồng độ photpho hữu cơ thường dao động trong khoảng 2 – 3
mg/l và photpho hữu cơ thường trong khoảng 0.5 – 1 mg/l. Hầu hết photpho vơ cơ có từ
chất thải con người do quá trình phân hủy protein, các axit nucleic và sự giải phóng
photphat từ nước tiểu. Lượng photpho thải ra phụ thuộc vào lượng protein tiêu thụ.

Các loại bột giặt trên thị trường chứa thành phần chính là polyphotphat. Đa số các bột giặt
này chứa từ 12 – 13% photpho hoặc hơn 50% polyphotphat. Việc sử dụng các hợp chất
này làm tăng lượng photpho trong nước thải sinh hoạt. Hiện nay trong nước thải sinh
hoạt có chứa lượng photpho vô cơ nhiều gấp 2 – 3 lần so với trước đây. Nhiều ngành
công nghiệp sử dụng các hợp chất của photpho trong sản xuất và xả ra nước thải có
chứa photpho, đặc biệt là trong cơng nghiệp chế biến hải sản (tôm) với nồng độ
photpho trong nước thải lên tới 120mg/l.





Việc xử lý nước thải chứa photpho và nito đóng vai trị quan trọng trong bảo vệ mơi trường
để tránh hiện tượng phú dưỡng của nguồn nước. Định hướng xử lý photpho theo
hướng tái tạo cần được quan tâm đặc biệt vì nguồn cung cấp photpho trên trái đất rất
có hạn và khả năng tái tạo tự nhiên rất chậm, chi phí khai thác rất tốn kém.



Việc tách photpho ra khỏi nước thải liên quan đến việc kết hợp photpho thành chất rắn lơ
lửng và tiếp theo là quá trình tách các chất rắn này ra khỏi nước. Photpho có thể kết
hợp cả trong dạng chất rắn sinh học hoặc kết tủa hóa học.
Các nhà máy đã xử lý thành công photpho bằng phương pháp sinh học, việc xừ lý này làm
giảm chi phí hóa chất và khối lượng bùn so với phương pháp hóa học.

Trong quá trình khử photpho của nước thải bằng phương pháp sinh học, photpho được kết
hợp vào tế bào vi khuẩn và tách ra khỏi nước thải dưới dạng bùn thải theo các q
trình sau:

a.

b.
c.

Nhiều vi khuẩn có khả năng trữ một khối lượng dư photpho như polyphotphat
trong tế bào chúng
Dưới điều kiện kị khí, vi khuẩn tích trữ photpho sẽ đồng hóa các sản phẩm lên men,
như các axit béo bay hơi vào các sản phẩm dự trữ bên trong tế bào kèm theo việc
giải phón photpho từ lượng polyphotphat trữ tồn
Dưới điều kiện hiếu khí, năng lượng được sản xuất bằng việc oxy hóa các sản phẩm
dự trữ và việc tồn trữ photphat bên trong tế bào tăng lên.


3. Các q trình xuất hiện trong vùng kị khí
- Axetat được tạo thành bằng quá trình lên men các chất hữu cơ hịa tan có khả năng phân
hủy sinh học, có thể đồng hóa dễ dàng bằng các vi sinh vật phụ. Phụ thuộc vào thời
gian lưu của vùng kị khí, một số chất hữu cơ dạng keo và hạt cũng được thủy phân và
chuyển hóa thành axetat từ bsCOD chuyển hóa.