Các phương pháp loại bỏ photphat cho môi trường thủy sinh

Một vài phương pháp tiêu biểu để loại bỏ photphat:

1. Kết tủa photphat bằng phương pháp hóa học

Chúng ta có thể sử dụng vôi tôi: Ca(OH)₂ để xảy ra phản ứng kết tủa:

10 Ca²⁺ +  6PO₄^3- +  2OH   →  Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂

Phương pháp này có ưu điểm là giá thành rẻ, dễ sử dụng. Tuy nhiên lại tạo ra cặn kết tủa và ion (OH^–) làm pH tăng lên gây hại cho sinh vật thủy sinh đặc biệt là hệ vi sinh vật có lợi. Phương pháp này không thể áp dụng xử lý photphat cho môi trường thủy sinh. Phương pháp này thường dùng trong xử lý nước thải ô nhiễm với chỉ số photphat cao đến rất cao.

2. Sử dụng phương pháp sinh học.

Trong thực tế các vi sinh vật nằm trong nhóm Bio-P tích lũy lượng photpho nhiều hơn mức cơ thể cần trong điều kiện hiếu khí. Tuy nhiên lượng photpho chúng tích lũy được là rất nhỏ và chúng lại thải lại môi trường dưới dạng photphat đơn. Hơn nữa các vi sinh vật này cần điều kiện môi trường nhất định mới có thể phát triển. Trong khi đó môi trường thủy sinh thường chú trọng nhiều yếu tố khác nhau tập trung vào hệ vật nuôi nên môi trường thường không tối ưu cho hệ vi sinh vật này phát triển.

C₂H₄O₂ + 0,16NH₄+ + 1,2O₂ + 0,2PO₄^3- → 0,16C₅H₇NO₂ + 1,2CO₂ +0,2(HPO₃)^2-  + 0,44OH- + 1,44H₂O

Như vậy đối với môi trường thủy sinh sử dụng duy nhất phương pháp sinh học để loại bỏ photphat là khó khăn.

3. Hấp phụ và trao đổi ion.

Đây là một trong những phương pháp rất có triển vọng.  Bản chất của phương pháp này là sử dụng cột lọc, các hạt nhựa lọc,… để lấy photphat ra khỏi môi trường nước. Tuy nhiên, quá trình này lại tạo ra một số anion khác có thể gây hại cho môi trường thủy sinh và làm tăng TDS của nước. Hơn nữa dùng hạt trao đổi ion bị hạn chế nhiều nếu không thể hoàn nguyên lại hạt. Với quy mô thủy sinh thì điều này rất khó thực hiện. Phương pháp này thường áp dụng xử lý nước thải, nước cấp.

5. Sử dụng than hoạt tính.

Một số loại than hoạt tính có tác dụng loại bỏ nhiều tạp chất hữu cơ trong đó có thể hấp phụ được photphat. Nhiều người chơi thủy sinh hiện nay cũng sử dụng phương pháp này vì giá thành trung bình, dễ tìm kiếm và sử dụng tuy nhiên than hoạt tính có dung lượng hấp phụ photphat không cao dẫn đến người dùng phải thay thường xuyên hơn nữa khi than hoạt tính đã hấp phụ no, sẽ dễ bị giải hấp trả lại môi trường thủy sinh nên hiệu quả xử lý không cao đối với photphat.

6. Sử dụng vật liệu hấp phụ gốc Sắt (III) hydroxit: [Fe(OH)₃]

Sắt oxit/hydroxit  là một trong các chất hấp phụ hiệu quả cho việc loại bỏ các ion trong nước như PO₄^3-, F^–… Rất nhiều nghiên cứu cho thấy vật liệu hấp phụ oxit, đặc biệt là sắt và nhôm oxit, đóng một vai trò quan trọng cho việc loại bỏ các anion khỏi dung dịch.

H₃PO₄ + Fe(OH)₃      →       FePO₄+ 3H₂O

Ưu điểm của phương pháp này là không gây hại đến môi trường cũng như các sinh vật thủy sinh, không làm tăng TDS, không thay đổi pH, dung lượng hấp phụ cao, dễ xử dụng. Trên thì trường hiện có nhiều hãng cung cấp vật liệu dạng này nhưng nhược điểm là giá thành còn cao.

Như vậy, chúng ta có thể thấy có nhiều phương pháp loại bỏ photphat khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng nhưng hạt lọc GFO gốc Sắt (III) hydroxit là phù hợp hơn cả với môi trường thủy sinh. Một sản phẩm giá thành hợp lý, hiệu quả tốt, dễ sử dụng sẽ thuyết phục được cộng đồng thủy sinh chúng ta.

Bảng tổng kết