化学镀镍废液处理回收中去磷的研究现状
化学镀镍废水处理及回用除磷研究现状废水中磷的存在形式很多，转化形式也很多，除磷的方法也很多[25]。存在形式：正磷酸盐、多聚磷酸盐及少量有机磷；转化形式：有机磷与无机磷、可溶性磷与不溶性磷之间；但磷的价态不会发生转化[23-24]。41195
1 生物除磷
早在1955年[7]就有生物除磷的报道，提出活性污泥过度积累可以吸附磷的观点。其主要理论基础是生物诱导化学沉淀和生物的磷积累效应两种观点。后一种观点得到了广泛的研究，而前一种观点尚未得到深入研究。在废水或活性污泥环境中，pH值的变化会导致磷酸盐转化为磷酸钙沉淀。该观点被认为是生物诱导化学沉淀的主要理论基础。
生物聚磷机理可简述如下：其主要机理是：当从外界环境中摄取磷时，利用聚磷菌等微生物来达到这一目的，而磷以聚集体的形式贮存在聚磷菌体内。基于此机理衍生出多种生物除磷技术，其中最重要的是传统生物除磷技术和反硝化除磷技术。聚磷菌能够通过厌氧和好氧环境的交替而释放和过量吸收磷，这一现象被很好地利用并衍生自传统的生物除磷技术。具体表现为两个阶段，即厌氧阶段和好氧阶段。在第一阶段，通过聚磷菌的作用，高能分子被水解并释放出大量的能量。 在吸收有机底物时，这部分能量被消耗，形成碳源和聚β-羟基丁酸（PHB）储存在菌体内，并释放出正磷酸盐。在后期，聚磷酸盐菌利用PHB氧化分解为二氧化碳后释放的能量，将磷转化为磷酸盐储存在菌体内，由于释放的磷量远少于吸收的磷量，从而达到过量吸磷的目的[26]。至于反硝化技术，是技术除磷的创新，其机理与传统生物除磷技术类似，不同之处在于反硝化技术是利用反硝化聚磷酸盐菌进行操作，操作时所需的外界环境是厌氧环境和缺氧环境，这两个环境必须交替进行，才能达到过量吸磷的目的[8]。论文网
2 物化除磷
目前，常见的物理化学除磷方法有离子交换、电渗析和电解[27]。离子交换除磷。它是利用阴离子交换树脂对正磷酸盐进行交换吸附，达到除磷的目的[9]。但在实际操作中存在诸多问题，如采用阴离子交换树脂时树脂药物的选择，树脂药物极易中毒；进行交换吸附时，交换容量低等。电渗析除磷。它的原理是通过阴、阳离子膜之间的直流电压将水中的磷分离出来，是一种膜分离方法。缺点是：成本较高，不能完全除磷，只能将水中的磷浓缩。电解除磷。电极采用金属材料，通过去除磷酸盐来去除水中的磷，虽然效率较高，但运行成本较高。以上三种方法是常见的物理化学除磷方法，由于各自的局限性，这三种方法在实际操作中不能得到广泛的应用。
3 化学除磷
沉淀法是化学除磷的一种，在除磷中应用十分广泛[10]。之所以采用化学除磷，是因为它具有除磷效果强、相对稳定等优点，用户进行化学沉淀操作更为简单方便[28]，在污泥处理过程中不会发生磷的再次释放。废水中含有磷酸盐，因此在使用化学除磷方法时，需要加入一定量的能与磷酸盐发生化学反应的沉淀剂，反应后会出现其他能溶于水的化学沉淀物质，如羟基金属或金属磷酸盐，从而将废水中的磷分离出来[29]。化学除磷所采用的沉淀法是使正磷酸盐与其他盐类化学品发生反应而产生沉淀效果，此法属于电中和沉淀法。经过研究，[11]等[22]对沉淀法进行了改进，使其具有良好的除磷效果。 对化学沉淀的过程进行了总结，主要分为沉淀过程、混凝、絮凝，进而实现固液分离。首先，混合单元一般包括混凝和沉淀过程，目的是让沉淀剂在短时间内与废水充分混合；混凝的主要作用是使胶体物质进一步凝聚，生成较大的一次颗粒。其次，经过前两个过程，虽然已经形成了较大的颗粒，但是还不能满足分离的要求，因此需要通过絮凝过程进一步增大颗粒的体积，以利于下一步的处理。最后，经过前三个步骤，颗粒已经变成污泥，然后被排出。但也有研究者并不认同电中和沉淀是除磷的主要原因，相反，化学络合在这个过程中起着主要的作用。[12]等用铝盐除磷实验证明了这一点，结果也表明化学络合在这个过程中占主导地位。 [13] 等向含磷废水中添加铝盐，结果表明在此过程中，正磷酸与氢氧化铝发生反应，生成化学络合物氢氧化铝磷酸盐。化学沉淀法虽然是沉淀法的一种，但其原理并不简单。正磷酸盐和多聚磷酸盐是废水中磷的两种存在形式，因此处理的方法有两种：一是多聚磷酸盐水解生成正磷酸盐，再与金属盐发生化学沉淀；二是沉淀后以絮状物形式存在 [14]，这样会去除一定量的磷。化学镀镍废水处理及回收除磷研究现状：
4 亚铁磷去除机理
磷酸亚铁或磷酸三铁之所以会沉淀，是因为磷酸盐会和铁盐发生反应。 是磷酸亚铁的沉淀平衡指标， 是磷酸三铁的沉淀平衡指标。但是磷酸亚铁的除磷效果并不是很好[30]。虽然磷酸亚铁沉淀的平衡常数很大，更容易发生沉淀，但是沉淀后形成的絮凝物较小，所以磷酸亚铁的沉淀效果不如磷酸盐。亚铁和磷酸盐发生反应生成磷酸三铁，而且三铁经过水解后会生成许多络合物，这些络合物对磷有很强的吸附作用，还能降低胶体的Zete电位。通过絮凝扫除、电中和和吸附架桥，使胶体变成较大的颗粒而沉淀下来，达到最好的絮凝效果[15]。虽然亚铁的除磷效果并不是很好，但是它的价格比较低廉。 因此随着需求的增加，人们为了获取更多的效益，更加重视二价铁，对此进行了大量的研究。Stumm等[16]通过实验发现，直接利用三价铁去除污水中的磷的效果并不是很理想，而将二价铁氧化为三价铁去除磷的效果则更好。李等[31]通过实验证明，三价铁比三价铁具有更好的除磷效果，当两者浓度均为10mg/L时，三价铁的除磷率为87.1%，高于三价铁的76.5%，而且三价铁更容易与磷酸盐发生反应，因此三价铁的使用前景更为广阔。在二价铁演变为三价铁的过程中，氢氧化物和磷酸盐都需要与三价铁发生反应，因此两者之间会存在一定的竞争。 无论是化学过程还是生物过程，都是亚铁被氧化沉淀磷的过程。目前，许多相关研究者提出，在一定条件下，亚铁可以被生物氧化。Jeppe等[32]通过一定的研究证明了亚铁的生物氧化作用，但亚铁的生物氧化需要一定的条件。自从利用亚铁去除活性污泥中的磷以来，可以发现污泥中的硝酸盐含量有所下降。Jeppe等[17]希望通过一定的研究证明，在亚铁的磷酸盐氧化反应中，生物过程还是化学过程起主要作用。经过实验发现，在处理活性污泥的过程中，生物作用大于化学作用，但这种反应过程需要较长的时间，其原理还不能很好的证明，因此在实际中很少应用。化学镀镍废水处理与回收除磷研究现状（二）：