Phốt pho là một nguyên tố chính gây ra phú dưỡng trong các vùng nước. Phốt pho trong nước thải thép phải được loại bỏ thông qua quá trình kết tủa hóa học, xử lý sinh học hoặc các công nghệ xử lý nước thải phù hợp khác để đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải ra môi trường. Lý do chính khiến hàm lượng phốt pho trong nước thải thép là do nhiều tác nhân hóa học và nguyên liệu thô được sử dụng trong quá trình sản xuất thép có thể chứa các nguyên tố phốt pho. Cụ thể, các nguồn phốt pho có thể bao gồm các khía cạnh sau:
1. Xử lý phosphat hóa: Trước khi gia công thép, đôi khi xử lý phosphat hóa được thực hiện để tăng khả năng chống ăn mòn và độ bám dính của lớp phủ. Quá trình này bao gồm việc nhúng phôi vào dung dịch chứa phosphat, do đó tạo thành lớp màng chuyển đổi phosphat trên bề mặt thép. Photphat trong dung dịch phosphat hóa có thể không phản ứng hoàn toàn hoặc vẫn còn trong quá trình làm sạch, sẽ được thải ra cùng với nước thải.
2. Nguyên liệu thô đưa vào: Nguyên liệu thô dùng trong sản xuất thép như quặng sắt, thép phế liệu, phụ gia hợp kim, v.v. có thể chứa một lượng nhỏ phốt pho. Trong quá trình nấu chảy và chế biến sau đó, phần phốt pho này có thể hòa tan và đi vào nước thải.
3. Phụ gia và vật liệu phụ trợ: Các loại phụ gia, chất bôi trơn, chất ức chế ăn mòn, v.v. được sử dụng trong quá trình sản xuất có thể chứa hợp chất phốt pho và nước thải phát sinh từ quá trình rửa sau khi sử dụng sẽ tự nhiên mang theo các nguyên tố phốt pho.
4. Nước làm mát và nước rửa: Nước dùng để làm mát thiết bị hoặc rửa sạch phôi có thể chứa phốt pho, đặc biệt là khi nước này trước đó đã được sử dụng tiếp xúc với vật liệu hoặc chất lỏng xử lý có chứa phốt pho.
Phương pháp kết tủa hóa học là một trong những phương pháp thường được sử dụng để loại bỏ phốt pho. Nguyên lý hoạt động của các tác nhân loại bỏ phốt pho chủ yếu dựa trên cơ chế kết tủa hóa học, keo tụ và hấp phụ để loại bỏ các nguyên tố phốt pho khỏi nước. Các tác nhân loại bỏ phốt pho có hiệu suất keo tụ tốt và giàu nhóm chức năng có thể liên kết với các ion phosphate, tạo thành chất kết tủa keo tụ kỵ nước. Nó có thể thúc đẩy sự kết tụ của các hạt lơ lửng nhỏ (bao gồm cả phosphate chưa phản ứng một phần) trong nước để tạo thành các bông cặn lớn hơn, lắng xuống dưới trọng lực, tạo điều kiện cho quá trình tách rắn-lỏng tiếp theo và cải thiện hơn nữa hiệu quả loại bỏ phốt pho. Các tác nhân loại bỏ phốt pho có tỷ lệ loại bỏ cao đối với phốt pho hữu cơ cao, orthophosphate, phosphate ngưng tụ, v.v.
Khi lựa chọn tác nhân loại bỏ phốt pho phù hợp, cần cân nhắc các yếu tố như tính chất cụ thể của nước thải, dạng phốt pho hiện diện, quy mô xử lý và chi phí. Nếu cần, có thể xác định loại và liều lượng tác nhân phù hợp nhất thông qua các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.