探讨采用氧化钙作为除磷剂解决深度废水除磷工艺

摘要：目前我国水体富营养化问题相当严重，主要原因是废水的排放。为了解决水污染深度除磷难题，研究反应条件对脱硫的影响。通过改变反应温度、时间、搅拌速率等，寻找除磷效果较好的反应条件，探索除磷废水的除磷工艺。为满足国家排放标准的要求，采用氧化钙作为脱磷剂，研究不同条件下对磷酸盐吸附的影响，并采用化学方法进行去除率的探索研究。

工业废水中还含有大量的营养物质，如氮、磷等，少量的氮、磷可以为水中的植物提供营养物质。这些含有大量氮、磷的工业废水进入自然水体，会造成水体的富营养化，藻类的疯狂生长，污染河流，造成水资源的浪费。而磷对水体的影响远大于氮，这促进了深度除磷产业的发展。我们正在研究的高磷铁矿湿法除磷产业恰好可以解决目前这一难题。就当前资源环境领域而言，无论在国内外，废水除磷研究都是一个备受关注的重要课题，具有非常广阔的发展前景。

1 实验原理、方法及目的

1.1 实验原理

在适当的反应温度、反应时间和含磷废水pH值，以及适当的搅拌速度条件下，以氧化钙为除磷剂，采用化学沉淀法除磷。（可能的沉淀物有DCP（）、DCPD（·2H2O）、HAP（Ca5（PO4）3OH）、OCP（Ca4H（PO4）3·5H2O））

1.2 实验方法

取适量含磷废水放入烧杯中，以200r/min的速度搅拌，再将除磷剂氧化钙溶液倒入烧杯中，调节溶液的pH值，实验结束后过滤、洗涤、烘干，最后称量沉淀物。

2 反应条件对废水除磷率的影响

2.1 反应温度对磷去除率的影响

在最佳反应条件下pH值为10，反应时间30min，搅拌速度200r/min，选取温度10，20，30，40，50，60，70，80，90℃对工业废水进行实验。通过实验可以得出当温度为10℃时废水中残余磷含量仍然较高，而当温度为90℃时废水中残余磷含量已经很低了。因此可以得出温度越高越有利于残余磷的去除。由于磷酸钙的生成需要吸收热量，根据化学平衡原理，升高温度会促使反应向逆吸热反应进行。

2.2 反应时间对除磷率的影响

选取最佳反应条件为pH=10、温度10℃、搅拌速度200r/min，分别进行反应时间10、20、30、40、50min的实验，可以发现不同时间反应后的残余磷含量差别不大，因此反应时间对磷去除率影响不大。

2.3 搅拌速度对除磷率的影响

选取最佳条件为pH=10、温度10℃、反应时间30min,分别在搅拌转速50、100、150、200、250、300下进行实验,结果表明搅拌转速的变化对磷去除率影响不大。

2.4 pH值对除磷率的影响

一般情况下pH值对实验结果有重要的影响。因为溶质呈分子状态的程度与pH值密切相关。因此我们选择在pH值为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12下进行实验，最佳条件为10℃，反应时间30分钟，搅拌速度200r/min。我们可以看出随着pH的升高，废水中残余磷含量降低，当pH值达到10时含量较低，此后随着pH值的升高，废水中残余磷含量也开始升高。因此可以得出结论：pH值越大，磷的去除率越高，当pH=10时，磷的去除率达到较高的水平。

3 除磷废水循环实验

废水回收的目的是为了节省成本，所以成本要比新水低很多，而且还不能影响残余磷含量的降低。除去废水中的其他离子，沉淀过滤，得到澄清水，再调节pH值中和，这样就可以循环使用了。废水的循环利用可以大大减少含磷废水的排放，减少废水对水资源的污染，同时也降低了生产成本。

据试验，除磷后的废水溶液也能将精矿中的磷除去，使其磷含量在0.1%以下，其除磷效果与去离子水非常接近，均能满足高炉冶炼所需成分的要求。因此，为了降低成本，采取环保的方式，可以利用汉林酸性废水，经过一定的处理，降磷除杂，效果还是很显著的。如果能将其用于工业生产，不但可以大大降低生产成本，而且环保无污染，是我国目前工业发展的一大优势，应用前景十分广阔。

4。结论

采用化学法，以氧化钙为脱磷剂，可以完全去除高磷酸废水中的磷，是一种很好的方法。由于反应时间和搅拌速率对反应的脱磷效果影响不大，因此不需要特别控制。但为了有效去除废水中的磷，提高脱磷率，对反应温度和反应溶液的pH值有严格的要求。严格控制反应温度和溶液的pH值。

虽然目前废水除磷的实验方法很多，但对于高浓度废水，化学法更适合。另外，高磷铁矿湿法除磷，可以提取磷，解决磷资源的严重浪费，还可以优化水质，保护环境。