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含磷废水处理办法

文章出处:未知发表时间:2023-08-07 14:40:45

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  含磷废水主要来源于工业原资料、各种洗濯剂、农药、化肥以及人类生活污水。目前,国内外常用的处置办法总体上可分为化学法、生物法、吸附法、结晶法等单一工艺,高分子膜技术和复合资料也逐渐运用于含磷工业废水处理当中。

  1、化学法

  化学法除磷的原理是将化学药剂投加到含磷废水中,试剂与废水中的磷酸根离子发作化学反响,生成不溶解性磷酸盐沉淀,经过过滤,去除磷酸盐沉淀,从而到达除磷的目的。化学试剂主要是二价或者三价金属离子。兰吉奎和曾雪梅曾报道运用钙盐处置含磷废水,去除率可达90.0%以上。谢经良等研讨了不同形态的铁盐,经过实验和研讨发现,聚合态和凝胶态的铁不如离子态的铁除磷效果好。张萌运用强化铁盐除磷工艺处置高浓度含磷废水,进水磷浓度为93.30mg/L,去除率到达97.02%

  铝盐与磷酸根离子生成磷酸铝沉淀,经过吸附作用可去除去污水中的磷。孙连伟等对氯化铝除磷实施了探求,结果标明三价铝离子和磷酸根离子是等摩尔反响,因而药剂的投加量与原水TP浓度有关,pH6.0时去除效率最高。

  在含磷废水中投加铵盐、镁盐是目前国内常用的处置办法。铵盐、镁盐与废水中的磷酸盐反响生成难溶的复盐磷酸铵镁,又名鸟粪石。张玉生等研讨了鸟粪石法回收磷,实验研讨明,当pH控制在9.3,氮、磷物质的量比控制在4.0,镁、磷物质的量比控制在1.1时,除磷效果最好。周庄古镇地埋式污水处置厂采用化学除磷工艺,在出水总磷含量小于1mg/L的状况下,处置本钱为0.645/m3

  目前,全世界普遍强调水环境需求大范围控制磷的含量。迄今为止,化学沉淀法仍是适用、有效的废水除磷办法。化学法操作简单、除磷效果稳定、处置效率80%以上,当废水中磷的浓度较大或有一定动摇时,仍能坚持较好的除磷效果,但用药量较大,造成含磷废水处置费用较高,且产生大量难以处置的高磷污泥。

  2、生物法

  生物除磷主要由一类统称为聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厌氧状态下异化发酵产物,使得聚磷菌在生物除磷系统中具备竞争的优势。在厌氧状态下(没有溶解氧和硝态氮存在),兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸;聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐,并从中取得能量,吸收污水中易降解的COD,异化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等。在好氧或缺氧条件下,聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体,氧化代谢内贮物质PHBPHV等,并产生能量,过量地从污水中摄取磷酸盐,能量以高能物质ATP的方式存贮,其中一局部转化为聚磷,作为能量贮于胞内,经过剩余污泥的排放完成高效生物除磷目的。

  生物法除磷的主要工艺有Phostrip侧流生物除磷工艺、厌氧-好氧(AO)生物除磷工艺、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、序批式反响器(SBR)工艺、反硝化除磷工艺等。陈洪波实验标明,当进水磷浓度2~10mg/L时,SBR单级好氧生物除磷工艺去除率坚持在90%以上。王然登等对强化生物除磷系统(EBPR)研讨发现,除了聚磷菌(PAOs)对磷有去除作用外,细菌的胞外聚合物(EPS)对磷也有一定的去除效果。

  生物法的优点是:

  (1)本钱低,微生物经过本身新陈代谢实施更新换代;

  (2)产泥量少。生物法除磷是应用聚磷菌的生理需求从水中摄取可溶性磷酸盐,在体内合成多聚磷酸盐,渐渐地累积成高磷污泥;

  (3)除磷范围广,在生化除磷中,除了能够将正磷酸盐直接应用外,还能够使其它磷转化为正磷。但是微生物对四周生活环境请求比拟苛刻,对水质变化敏感。

  日本滋贺县湖南中部净化中心,先后采用厌氧-好氧(AO)、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺和分段进水多级缺氧-好氧/反硝化(SMAO)3种深度处置工艺,均得到较好的处置效果。

  3、吸附法

  吸附法除磷的原理是某些多孔或大比外表积的固体物质对水中磷酸根离子具有吸附亲和力,经过吸附亲和力去除废水中的磷。

  磷吸附剂的选择请求满足以下条件:

  (1)高吸附容量;

  (2)高选择性;

  (3)吸附速度快;

  (4)抗其他离子干扰才能强;

  (5)无有害物溶出;

  (6)吸附剂再生容易、性能稳定;

  (7)原料易得并造价低。

  盘绕这些规范,国内外对吸附除磷的研讨目前主要集中在提升吸附剂的效能上。

  Yan研讨了3种柱撑剂(铁、铝、铁铝)改性膨润土吸附除磷效果,结果标明铝柱效果最佳。近年来,不少报道标明应用废渣处置含磷废水效果明显,且本钱低廉,以废治废。很多学者对自然资料和工业炉渣的吸附脱磷性能实施了普遍的研讨及实验,多项实验标明,这些资料的磷吸附容量与资料中CaMgAlFe等金属元素氧化物含量成正相关,证明了金属氧化物是对磷吸附的主要活点;无定形非晶态物含量、pH值、资料的比外表积和孔隙率对吸附容量起重要作用。

  吸附法除磷不需求添加化学试剂,操作简单灵敏,不产生二次污染,在稀溶液的溶质别离中效果较好,合适处置低浓度的含磷废水。如今曾经有了一些在吸附容量方面性能优良的高效吸附剂实验结果,但研讨还相对较少,在吸附剂的抗干扰性、溶解损失和再生等方面还存在一些问题,在吸附机理方面远远落后于理论。从趋向上来看,高效合成吸附剂的研讨将是废水除磷吸附剂的重要开展方向,但仍有众多的研讨课题有待处理。

  4、结晶法

 

  结晶法除磷的原理是:含磷废水参加试剂后,溶液中离子的亚稳态遭到影响,磷酸根离子以磷酸盐的方式在晶种外表析出,经过固液别离技术到达除磷的目的。陈小光等研讨了磷酸钙盐结晶除磷工艺性能,结果标明,升高pHCa/P物质的量比有利于提升磷去除率。张蕊采用连续运转的流化床MAP结晶除磷工艺,磷的去除率到达96%以上。上述过程pH变化范围为8.8~9.4。结晶产生的污泥量约为处置水量的(0.8~2.78)‰60℃烘干后结晶污泥含磷量大于13%,与自然鸟粪石含磷量相当。

  除上述各种常规含磷废水处置办法外,各种新型工艺也逐渐运用于含磷废水的处置。徐小明以磁性羧甲基纤维素(CMC)-CoFe2O4复合资料为吸附剂,采用磁别离技术处置含磷废水并加以回收,磷去除率可达95%以上。苏阳采用浸渍法制备负载氢氧化镧的收缩石墨(EG-LaOH)除磷剂,相较于目前普遍运用的活性氧化铝等吸附剂,EG-LaOH对磷的吸附效率更高,抗干扰才能更强。EG-LaOH90℃下的再生效率可达80%以上,具有较大的应用前景。

  随着科学技术的开展,膜技术越来越普遍地运用于废水处置中。膜技术作为一种新型的别离技术,既能对废水有较高的处置效率,也能高效回收物质,其别离过程主要有微滤、超滤、纳滤、反浸透和电渗析。刘佳提出膜别离技术-芬顿处置工艺,采用超滤和树脂软化技术对低浓度有机磷废水实施预处置,在其根底上采用二次反浸透工艺(RO),使废水浓缩,接着实施芬顿氧化处置。实验研讨标明,这种处置工艺比单一芬顿氧化处置工艺更经济,磷的去除率更高。王亚宜研讨了序批式生物膜技术(SBBR)的开展和应用状况,SBBR是将SBR间歇操作形式引入到生物膜反响器,这种技术分离了SBR和传统生物膜技术的优点,对水力负荷变化较大的城市生活污水具有较高的处置效率,可以完成同步脱氮除磷的深度处置。

 

  5、结语

 

  含磷废水的处置办法众多,处置效果和适用状况也不尽相同。化学沉淀法适用于含磷浓度较高的工业废水,生物法适用于含磷浓度较低的生活废水和畜牧业废水。结晶法、吸附法有利于磷的回收应用,适用于水量较小的含磷废水处置。在含磷废水的处置工艺上,要转变传统思想,增强磷的回收和应用。理论和研讨标明,组合工艺较单一工艺在除磷效果上有显著提升。在实践工程运用中要依据水质特征、处置范围、环境条件、处置本钱等要素,合理选择处置工艺。近几年来,随着科技的开展,高分子膜技术以及高分子多孔资料的运用也给含磷废水的处置提供了一个新的思绪和开展方向。

 


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