正磷酸盐、次磷酸盐以及等形式无机磷、总磷去除方法介绍

日期: 2024-06-29 04:28:01|浏览: 71|编号: 77154

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正磷酸盐、次磷酸盐以及等形式无机磷、总磷去除方法介绍

污水中的磷通常以正磷酸盐、聚磷酸盐、次磷酸盐及有机磷等形式存在,含磷废水的处理方法有化学法、生物法、吸附法、结晶法等。

目前,我国污水处理厂大多采用化学除磷和生物除磷,下面简单介绍一下。

1 化学法

化学除磷是向污水中投加化学药剂,使之生成不溶性盐类,形成絮凝体后与水分离,达到去除污水中磷的目的。化学除磷效率高于生物除磷,出水总磷可满足一级排放要求,运行较为稳定。

在一些发达国家和地区,化学除磷已得到广泛应用。美国的南岸和斯兰污水处理厂、挪威的奥斯陆西污水处理厂、瑞典的污水处理厂大多采用化学除磷。1997年5月,香港建成了世界上最大的化学除磷污水处理厂之一,处理能力达3.4516×108m3/d。上海竹园一号污水处理厂和白龙港污水处理厂一期均采用化学除磷。

根据废水中磷的不同形态,化学除磷法所加入的药剂也会有所不同。对于常见的正磷,一般采用石灰沉淀法和金属盐沉淀法。石灰沉淀法主要生成的是羟基磷灰石,pH对其除磷效果影响很大,一般pH控制在9.5~10.0之间。

长隆高效除磷剂即使在中性条件下也能达到良好的处理效果,且投资少、操作简便,广泛应用于市政及工业除磷。

电镀、电路板行业废水中含有大量的二次磷,石灰沉淀法、金属盐沉淀法针对该类二次磷废水的除磷效率较低,需要采用二次磷除磷剂配合氧化剂,将二次磷转化为沉淀去除。

2 生物方法

生物除磷的基本原理可分为两类:

第一类以聚磷菌为主。以聚磷菌为主的除磷过程主要是聚磷菌在厌氧条件下吸收废水中的可溶性有机物,合成β-羟基丁酸(PHB)等,此过程所用的能量是由菌体内聚磷酸盐的分解产生,从而释放磷。在好氧条件下,能量则是由菌体内PHB的分解产生。聚磷菌可以吸收废水中过量的磷酸盐,在菌体内发生一系列反应,将磷酸盐转化为聚磷酸盐,最后通过排出富磷污泥实现除磷。

第二类以反硝化聚磷菌为主。反硝化聚磷菌主导的除磷过程与聚磷菌在厌氧阶段的过程一致。在缺氧阶段,反硝化聚磷菌通过反硝化作用去除磷。它以NO3-和O2-为电子受体,以体内的PHB为能量和碳源,分解为乙酰辅酶A,一部分用于细胞合成,大部分进入三羧酸循环和乙醛酸循环,产生氢离子和电子;PHB的分解过程也产生氢离子和电子。这两部分氢离子和电子通过电子传递产生能量,产生的能量一部分供聚磷菌正常生长繁殖,另一部分供其主动吸收环境中的磷并合成聚磷酸盐。 因此,反硝化聚磷酸盐细菌从废水中过量吸收磷,也可以通过排放富磷污泥来去除磷。

因此生物除磷的除磷效果关键在于厌氧区的状态,通过废水与污泥回流的混合过程,发酵与释磷同时进行,与除磷药剂相比,除磷成本较低,但磷无法完全去除,因此污水处理厂常采用化学除磷药剂与生物除磷相结合的方式。

3 吸附法

吸附除磷是向废水中添加带有一定表面活性基团的除磷剂,除磷剂的活性基团与磷形成键,从而达到富集磷的目的,达到除磷的效果。吸附法具有以下优点:适用于水体范围广,无论是工业废水、生活污水还是地表水的处理;吸附速率快;吸附剂的使用过程对环境友好;吸附剂具有可回收利用的特点。但吸附法受吸附剂的饱和吸附容量和pH值的影响。目前,最常用的除磷吸附剂有活性炭、生物质、金属氧化物、粘土矿物等。

4 结晶方法

结晶除磷技术有两种,一种是向已经含有钙的含磷废水中加入OH-,形成不溶性的羟基HAP(羟基磷酸钙)晶体;另一种是向已经含有NH4+的含磷废水中加入Mg2+,形成MAP(磷酸镁铵)晶体。磷酸镁铵俗称鸟粪石,是一种白色结晶物质,不溶于水,是一种口感极好的磷矿。鸟粪石还是一种良好的农用缓释肥料,肥效高于其他农用肥料。因此结晶除磷可实现磷的资源化利用,是一种环境友好的除磷方法。结晶除磷的影响因素很多,包括pH值、反应物间的摩尔比、晶种类型、反应时间(HRT)等。

5.离子交换树脂法

除磷树脂是专门研制的,基于I型季胺功能团的特级聚苯乙烯丙烯酸强碱性阴离子除磷交换树脂,具有优异的物理化学稳定性,适用于磷酸盐的去除。使用寿命更长,效果更持久稳定,可去除废水中各种价态的磷(正磷、次磷等),是一种专用的除磷树脂。

优势:

1、除磷树脂处理精度高,各类废水中磷酸盐含量可降低至0.1ppm,可稳定达到地表Ⅲ级标准;

2、交换容量大,最小可达1.25meq/ml,对正磷酸盐的饱和吸附容量可达36g/l。

3、除磷树脂是一种专用除磷树脂,能吸附正磷、亚磷、次磷;

4、运行成本低,平均每吨水运行成本小于0.5元/吨(仅含分析耗碱成本)。

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