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为什么要回收污水中磷

发布时间:2025-10-12 03:39:18

㈠ 高人详细介绍下污水处理中的化学除磷的工艺和方法有哪些

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,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。
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。
除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的:
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中,并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水PH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。

㈡ 污水处理总磷用什么方法

提到“总磷”,相信很多人都感到很陌生,其实这是存在于我们生活中的事物,磷来源于磷矿石,通过化肥、农作物、人和动物传播,终经填埋处理回到土壤中。如果水中的磷含量过高,会对我们的生活带来很大影响。
磷是一种的资源,如果不对磷进行回收,百年之后将会影响到人类正常的生产和生活。污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。如污水没有完全处理,磷还会流失到江河湖海中,造成这些水体的富营养化。
总磷处理方法:
1、磷处理方法一般是化学除磷法和生物除磷法两种。化学法除正磷,往里投加铝盐、钙盐、铁盐等无机盐除磷剂即可;还有一种化学法除化学镍废水次亚磷,传统的除磷剂无法与之形成沉淀,因此通常使用HMC-P3次亚磷去除剂,通过均相共沉淀技术,能够直接与次亚磷反应去除。
2、生物法除磷是指好氧型细菌在一定条件下会对有机磷或者偏磷进行硝化分解,一部分磷会被微生物吸收,从而变为微生物污泥,另外一部分磷会被分解转化为为正磷小分子,在后续处理中,还要继续通过化学法将正磷小分子沉淀。
3、生物+化学法除磷,化学法除磷只能除去无机磷,对于有机磷或者多聚磷酸往往效果很差,而生物除磷却刚好相反,能够处理有机磷。因此在不少废水处理现场,往往采用生物+化学除磷的办法,先通过生物除磷将有机磷分解为正磷分子,再通过除磷剂化学沉淀法将磷去除。

㈢ 污江河段被磷污染的过程和治理措施

工业污水中的磷主要来源于食品工业、化工企业以及金属表面的磷化处理。比如食品加工业常用聚磷酸盐作防腐剂,肉类加工厂的牲畜屠宰过程中产生的排泄物、清洗剂含大量的磷;含磷肥料和农药的生产过程中产生高浓度的含磷废水;汽车、洗衣机、冰箱等金属外壳表面涂装前都要进行磷化处理,磷化处理用到大量的含磷药剂,处理过程中需要大量水洗,因而产生大量含磷废水及磷渣。
生活污水中的磷主要来自于人体的排泄物和含磷洗涤剂。调查报告显示每人每年平均排磷0.5 Kg,但是目前城市粪便只是经过简单处理过后直接排放或者填埋粪渣。以河南省为例,2018年河南省总人口1.09亿人,生活污水量高达40.70亿立方米
根据当地的水环境状况制定相应的磷废水排放限值。安装总磷在线监控设施,确保工业磷废水必须要处理达标后方可排放,增建含磷污泥的处理设施,避免二次污染。淘汰污染排放量大,生产技术落后的工艺,引进新的工业技术,减少污染物的产生。对除磷工艺进行优化,我国常用的除磷工艺是将废水中的磷聚集到污泥中,通过分离泥水达到除磷的目的,但此方法会产生大量高磷含量的污泥。因此,开发一种可以实现磷资源回收的工艺,才能真正减少工业磷排放,实现磷资源的可持续发展。
生活污水治理
根据不同地区水体的磷污染来源,制定相应的策略,逐步淘汰含磷洗涤剂的生产、销售及使用,发展无磷洗涤剂,从源头上扼制污染物。在人口密集的城市区域建立三级污水处理厂,对生活污水中的磷进行回收。实行雨污分流改造,避免污水直接排入河道。或者在城市内部修建内河,将处理过的污水排入内河,在河道两边种植树木,河床上种植具有观赏价值的喜磷植物,以此来降低废水中的磷含量。城市粪便的粪渣直接填埋极易引起二次污染,应当对粪便单独处理,可以集中收集后进行沼气发酵或者制作有机肥。
加强对农村环境治理的重视,加大资金投入,完善农村的污水处理和垃圾清运等基础设施。引进专业人才对农村进行合理规划,结合当地的地形、环境、人口数量选择合理的污水处理技术和处理模式。人口较稀的地区做好改水改厕工作,在人口密度大的村庄建立小型污水处理设施。采用操作简单、低能耗的处理工艺,在建设过程中加强监管,严格把控好工程质量。安装在线监控设施,确保后期维护和运行正常进行,避免出现“晒太阳”现象。做好宣传环境污染防治工作,提升农民的环保意识。降低畜牧及农业生产中的磷含量

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