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除磷剂在污水处理中的应用

除磷剂在污水处理中的应用

  • 分类:行业知识
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-07-07 11:11
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【概要描述】我国经济快速发展,在日常生活和工农业生产活动中,不可避免的产生和排出大量的污水。未经处理的污水会破坏生态环境、威胁人类健康,直接排放危害极大

除磷剂在污水处理中的应用

【概要描述】我国经济快速发展,在日常生活和工农业生产活动中,不可避免的产生和排出大量的污水。未经处理的污水会破坏生态环境、威胁人类健康,直接排放危害极大

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     我国经济快速发展,在日常生活和工农业生产活动中,不可避免的产生和排出大量的污水。未经处理的污水会破坏生态环境、威胁人类健康,直接排放危害极大,会造成不可预知的消极后果。因此,积极地建设污水处理设施,在污水被排放河流、湖泊和海洋等自然水体之前,对其进行有效的净化处理是必不可少的。大量富含磷污水未经处理或者处理不达标而排入河流、湖泊、海洋等敏感水体环境中会导致水体富营养化。

 

 

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废水除磷的形式
废水除磷过程可分为两种形式 :生物除磷和化学除磷。生物除磷不需要投入任何化学药剂,降低了成本消耗和污泥产量,降低了化学污染的可能性,但是过度依赖废水成分限制了生物除磷工艺的效果,使得除磷的稳定性和灵活性明显不足,因此容易造成废水的二次污染,难以达到我国的废水排放标准。但就目前形式看,总磷仍是城镇污水处理较难控制的指标之一,且仅靠生物处理工艺不能满足日益严格的出水排放标准。为了在提高处理效率的同时不加大成本,故采用“生物+化学”组合除磷工艺。

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除磷剂的种类
通常污水中的磷以正磷酸盐、聚合磷酸盐和生物磷这三种形式组合出现,可溶解状态磷通过投加金属盐(如Al3+、Fe3+盐等)与之化学沉析,其不溶解的磷酸盐经混凝作用沉降去除。这种化学混凝的除磷机理可简单归结为:“化学沉析”+“吸附絮凝”。

 3.1 物理化学除磷剂

在目前,常见的物理化学除磷剂主要包括铝盐、铁盐、钙盐三类。常见的铝盐除磷剂主要有 3 种,即硫酸铝(Al(2SO4)3)、氯化铝(AlCl3)、聚合氯化铝(PAC)。一般认为其除磷机理主要是金属离子和磷酸根离子反应去除可溶性磷和金属离子水解后的络合物对污水中的有机磷和难溶性磷起混凝作用的两个过程。铁盐除磷剂主要包括三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁 (FeSO4·7H2O)、聚硫酸铁(PFS)3 种。其机理同铝盐的两个过程类似。钙盐一般指石灰(Ca(OH)2)和氯化钙(CaCl2)两种,价格低廉。其主要是直接向废水中投加钙盐,通过生成钙磷沉淀物去除废水中的磷。

 3.2 微生物菌剂

微生物菌剂的制备是根据微生物厌氧释磷、好氧吸磷的生物除磷机理,选用聚磷菌经过工业化生产扩繁后,复配生物酶、营养剂和催化剂等活性菌剂,能够有效降低废水中磷含量,并通过复配,效果比单纯的生物处理工艺更佳。

 3.3 新型复合除磷剂

新型复合除磷药剂是通过前两类的基础上演变而来,两种或多种除磷剂的除磷效果比单一的除磷剂的除磷效果更好,主要针对铝盐、铁盐、钙盐和聚丙烯酰胺(PAM) 等几类除磷剂中的几种除磷药剂,通过某种搅拌的手段混合而成甚至先后投加。

复合新型除磷剂主要有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸铝铁(PAFCS)、聚合硫酸铝铁(PFAS)和改性硅藻土。良好的电荷中和和吸附架桥作用是这些新型除磷剂差不多都具备的。复合新型除磷剂的混凝性能好,絮体形成快,密度高,质量好,沉降性能优异,沉降后的污泥具有良好的脱水性,不会再一次产生污染,能更好地应用于较宽的水体酸碱度范围。其生产工艺不复杂而且原料更容易寻找,其生产成本相对低。

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除磷机理
4.1 化学除磷机理

化学除磷的反应机理是在污水处理过程中加入金属盐等除磷剂,形成不溶性磷酸盐或多磷酸盐沉淀产物,然后通过沉淀分离或过滤分离去除污水中的磷酸盐。添加药物后,首先金属离子和磷酸盐的快速结合将形成低溶解度的磷酸盐化合物;然后在流速梯度或混合扩散过程的作用下相互融合,生成大颗粒絮体;最后,絮体通过沉淀分离或过滤分离将水体分离成净化后的废水和化学污泥,从而进行化学除磷。

 4.2 除磷工艺

化学除磷过程包括四个步骤:沉淀、混凝、絮凝和固液分离。在这个过程中,沉淀和凝结具有较快的反应,其发生也极其迅速,同时凝结过程中形成了主要颗粒,它们相互结合形成较大的絮凝物颗粒,用于沉淀或固液分离。化学除磷效率与沉淀和絮凝直接相关,沉淀、混凝与磷酸盐化合物、化学除磷剂、酸碱度等因素相关。

分析化学除磷剂的反应特性的过程中,可分为以下步骤:首先,在将化学品投入污水资源的过程中,沉淀和凝结反应会同时发生,从而使化学颗粒在短时间内发生反应,含磷化合物和金属颗粒会迅速沉淀并凝结成大颗粒。其次,通过PAM-C阴离子的添加在絮凝过程中,可以通过将水质环境结合成絮体结构来阻挡大颗粒,从而避免污水中的掺杂物被排放到外部生态环境中。最后,利用含磷化合物和金属元素质量特性,实现固液分离的要求,使污染物在坑内积累,使污水排放后,污染物能够得到独立、更有效的净化。

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