如何用除磷剂去除污水中的磷?
磷是一种活泼元素,在自然界中不以游离状态存在,而是以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这三种状态存在。污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。除磷剂是专门针对各种含磷废水中的磷酸盐去除而研发,属于一种高分子聚合铁盐除磷絮凝剂,通常配合生化法,在生化处理后进行化学除磷处理。除磷剂在水中水解形成高正电荷的羟基多核络合物,对各种磷酸根离子进行络合吸附。
主要用于去除无机磷、有机磷等水体中的总磷,有效解决水体富营养化,用于电镀、线路板、化工、生活污水等废水处理中。具有吸附、架桥、混凝、共沉淀、网捕、置换、离子交换等作用机理,在强化去除重金属离子、COD、氨氮、色度、悬浮物等方面具有明显的优势。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加除磷剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程。实际上投加除磷剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
除磷剂在废水中水解形成的3价铁离子与2价镁离子属于高价阳离子类型,对废水中的低价磷酸盐阳离子进行替代,并对大部份磷酸根离子进行架桥吸附网捕成碱式磷酸盐复合络合物的矾花沉淀。铁离子吸附流离磷与各种有机磷后生成的氢氧化物胶体沉淀,并在絮凝体沉淀的过程中网捕一部份非溶解性磷,再进行固液分离除磷。
无机磷几乎都以各种磷酸盐形式存在,包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐,以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐、三磷酸盐等。有机磷大多是有机磷农药,如甲基对硫磷、乙基对硫磷、马拉硫磷等构成,它们大多呈胶体和颗粒状,不溶于水,易溶于有机溶剂。可溶性有机磷只占30%左右,多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。溶解磷占总磷的1/3 左右,PO43--P磷中大分子磷占40%。
水体中的可溶性磷很容易与Ca2+、Fe3+ 、Al3+ 等离子生成难溶性沉淀物,例如AIPO4、FePO4等,沉积于水体底部成为底泥。聚积于底泥中的磷的存在形式和数量,一方面决定于污染物输入和通过地表与地下径流的排出情况;另一方面决定于水中的磷与底泥中的磷之间的交换情况。沉积物中的磷通过颗粒态磷的悬浮和水流的湍流扩散再度被稀释到上层水体中,或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中磷的浓度时,则可能重新释放到水体中。
在水中,磷离子以HPO42ˉ还是以H2PO4ˉ形式存在取决于pH值,当pH值在2~7时,水中磷酸盐离子多数以H2PO4ˉ形式存在,而pH值在7~12时,则水中的磷酸盐离子多数以HPO42ˉ形式存在。所有含磷化合物都是首先转化为正磷酸盐(PO43ˉ) 后,再转化为其他形式。此时测定PO的含量,测定结果即是总磷的含量。
高效除磷剂主要针对污水中的正磷进行强化絮凝处理。多投加于生化池后,用于处理经微生物将水中的偏磷、有机磷转化后的正磷,两者共同除磷,可彻底处理磷污染,达标排放,大大的降低了处理成本及污泥产量。