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污水一体化设备是如何除磷的?

    污水一体化设备中“磷”元素的处理,今天带大家了解一下污水水中的磷元素,然后简单聊一下污水处理中的化学除磷,希望您能有所获益。



       提到磷我总会想到“鬼火”这个词,其实“鬼火”就是“磷火”,早些年在农村“鬼火”还是比较常见的,出现地方多数为墓地附近...


       导致鬼火出现的罪魁祸首就是我们今天要聊的磷,磷是植物生长的三大要素之一(氮、磷、钾),

       其实我们在日常省中常见的杀虫剂丶洗衣粉丶牙膏丶洗发液、淋浴露、护肤乳液和除垢剂中都含有磷,磷存在于人体所有细胞中,磷是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。

       磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。没有磷时,烟酸(又称为维生素B3)不能被吸收;磷的正常机能需要维生素(维生素食品) D 和钙(钙食品)来维持。磷对于动植物来说都是必不可少的养分。

 

污水一体化设备是如何除磷的?

污水一体化设备是如何除磷的?

 

       提到磷不得不说到三聚磷酸钠,说起三聚磷酸钠有的朋友应该还不是很熟悉,但相信朋友们都听说过无磷洗衣粉。无磷洗衣粉中的磷就是指的三聚磷酸钠。三聚磷酸钠不仅是工业用原料,还是一种被批准的食品添加剂,被广泛用于肉类食品、果汁饮料、奶制品等。因其用途广泛、非常神奇,所以许多人几乎每天都在吃它用它。

 

       磷是所有生物生命所必须的元素,它的作用不能被任何其他养分所代替,但磷也与环境退化有关,这主要是含磷污水被排放到河流、湖泊中,造成水体中生物富营养化,所谓富营养化,是指水中氮、磷、碳等营养物质过剩而导致水生植物过度繁殖,使水体透明度下降,氧气含量下降,鱼虾死亡,饮水源恶化。

       水体中的植物营养物质积聚到一定程度后,水体过分肥沃、藻类繁殖特别迅速,使水域生态系统遭到破坏。藻类有恶臭,还有毒,表面有一层胶质膜,呈现各种颜色,能严重影响水质。就会形成赤潮及水华现象。

 

集装箱一体化污水处理设备是如何除磷的?

集装箱一体化污水处理设备是如何除磷的?

 

污水一体化设备是如何除磷的?

       废水中的磷一般包含,有机磷,正磷和次磷三种,去除磷的工艺有化学除磷生物除磷两种,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。

 

       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无机金属盐药剂,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,

反应方程举例如式

1。实际上投加化学药剂后,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。

 

FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl (式1)

 

       污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。


 

污水一体化设备是如何除磷的?

污水一体化设备是如何除磷的?

 

       在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。

       另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。

       根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。

       出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。

       二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。

Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 (式2)

Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5 (式3)

与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。

Al3++3OH-→Al(OH)3↓ (式4)

Fe3++3OH-→Fe(OH)3  (式5)

       金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。

       需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。

       沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。

       由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
 

       投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
 

另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。

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污水一体化设备是如何除磷的? 2019/08/09 本文被阅读
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