歡迎您訪問“合肥市(shì)科(kē)柏盛環保科技有限公司”企業官網!

12年專(zhuān)注環境(jìng)汙染治(zhì)理

設(shè)計(jì)、生產、安裝、售後一站式服務

全(quán)國(guó)免費谘詢熱線(xiàn):

150-5515-7685

當前(qián)位置: 網站首頁 > 新聞動態

聯係我(wǒ)們

公司名稱(chēng): 合肥市www91環(huán)保(bǎo)科技(jì)有限公司

官方網址: www.icetech.net.cn

聯係電(diàn)話:150-5515-7685

企業固話:0551-64388109

電子郵箱:Keposhine@163.com

公司地址:合肥市新站(zhàn)區緯二路北嘉臣科(kē)技園科研樓二樓

公司新聞

當前位置: 網站首頁 > 新聞動態 > 公司新(xīn)聞

【幹貨】含磷廢水怎麽處理,你知道嗎?

來源:www91環保     發布時間:2020-12-03

       隨著*嚴厲的環保督(dū)查不(bú)斷推進,各地不斷暴出汙水排放不達標的企業,其中磷排放不達標也(yě)是(shì)其中一項重要的問題之一。為了提高大家對含磷廢(fèi)水處理的不斷認識,特推出了含磷廢水的處理方法。

       1.磷的形態

       按照磷在水中的存在形態,可分為次磷廢水(shuǐ)、正磷廢水、 有機磷廢水。

       次磷廢水(shuǐ)主要產生於電(diàn)鍍行業。在化(huà)學鍍鎳過程中,需要還原劑提(tí)供電子給(gěi)鎳離(lí)子,以便鎳離子還原為鎳金屬,在大多數(shù)的化(huà)學(xué)鍍液中,多采用次磷酸鈉為(wéi)還原劑,這就導致清洗(xǐ)廢水中含有磷,而且磷的狀態多為次亞磷。

       我(wǒ)們平常說的廢水中的磷就是(shì)說的正磷酸鹽,正磷酸鹽是磷的*穩定價態,也(yě)是我們*常見的磷酸(suān)鹽,一般(bān)的廢水中的TP主要就是正(zhèng)磷(lín)酸鹽,磷酸鹽的來源主(zhǔ)要是生活中必需品、人類排泄物、自然水體、化(huà)石能源等。

       但隨著(zhe)現代工業的發展,有機(jī)化合(hé)物的生產、合(hé)成日益增多(duō)。化工、造紙(zhǐ)、橡膠、染料和紡織(zhī)印染、農藥、焦化、石油化工(gōng)、發酵、醫藥與醫(yī)療及食品(pǐn)等行業(yè)排放的廢水(shuǐ)常含有有機磷化合物,造成了環境汙染、地(dì)麵水體惡化,威脅著人類健康,有機磷化合物汙(wū)染日益受到人們的關注。

       2.含磷廢水的主要來源

       2.1根據來源分類

       主要來自(zì)於各(gè)種洗滌劑、工業原(yuán)料、農(nóng)業肥料的生產過程以及人體的排泄等;

       2.2根據磷的(de)存在形(xíng)態

       可分為無機磷廢水(磷酸鹽、聚磷酸鹽(yán))和有機磷(lín)廢水(含磷有機化合物混於水)。

       含磷洗衣粉是含磷廢水的主要來源之一。20世紀60年代中期日本的“琵琶湖事件”引起(qǐ)人們對磷的富營養化的關注,於是洗滌劑的無磷化問題便成為研究的熱點。人(rén)們通過重組產品配方和使(shǐ)用4A沸石替代磷酸鹽作為(wéi)主要助劑來合成無(wú)磷洗衣粉取代原來(lái)的含磷洗衣(yī)粉取得了不(bú)錯的效果;對於農業肥料,一部分磷被植(zhí)物吸收,一部(bù)分被土壤吸附,還有一部分隨水土流失,所以在(zài)使用肥料(liào)時應考慮到盡量減少(shǎo)土壤流失,可以(yǐ)通過綠化荒山荒漠(mò)、因地製宜科學種(zhǒng)田、建立農田防護林以及在江河湖泊流域(yù)建立綠化帶(dài)等手段*大(dà)限度地降(jiàng)低水土流失,這(zhè)也是降低廢水(shuǐ)含磷量的一個重要方麵(miàn);對於人體的排(pái)泄,可以對其(qí)進行特殊處理後用於農業肥料。

       3.含(hán)磷廢水的處理方法

       目前(qián),國內外汙水(shuǐ)除磷技術主要(yào)有生物(wù)法、化學法兩大類。生物法如A/O、A2/O、UCT工藝,主要適合處理低濃度及有機(jī)態含磷廢水。化學法主要有混凝沉澱法、結晶(jīng)法、離(lí)子交換吸附法、電滲析、反滲透等(děng)工藝,主要適合處理無(wú)機態含(hán)磷廢水(shuǐ),其中混凝沉澱與結晶綜合處理技術可以(yǐ)處理高濃度含磷廢水,除磷率較高,是一種可靠(kào)的高含磷廢水(shuǐ)處理方法。

       3.1生物法(fǎ)

       20世紀70年代美國的Spector發現,微生物在好氧狀態下能攝取磷,而在(zài)有機物存在的厭氧狀(zhuàng)態下放出磷。含磷廢(fèi)水的生物處理(lǐ)方法便是在此基礎上逐步(bù)形成和完善起來的。目前,國外常用的生物脫磷技術主要有3種:   
 
       *,向曝氣貯水池中添加混凝劑脫磷;

       第二,利用土壤處(chù)理(lǐ),正磷酸根離子會與土壤中的Fe和(hé)Al的氧化物反應或(huò)與粘土中的OH-或SiO22-進行置換,生成難溶性磷酸(suān)化合物;

       第三種方法是活(huó)性汙泥法,這是(shì)目前國內外應用*為廣泛的一類(lèi)生物(wù)脫磷技術。

       生物除磷法具有良好(hǎo)的處理效果,沒有化學沉(chén)澱法汙泥難處(chù)理的缺點,且不需投加沉澱劑。對於二級活性汙泥法工藝,不需增加大量設備,隻需改變運轉(zhuǎn)流(liú)程(chéng)即可達到生物除磷的效果。但要求管理較嚴(yán)格,為了形成VFA,要保證厭氧階段的厭氧條件。

       叢廣治等主持的大連(lián)開發區汙水廠A/O改造實踐表明,係統在(zài)下列參數下可取(qǔ)得較好的淨化效果:BOD5負(fù)荷為0.2~0.3kg/(kgMLSS˙d),TP負荷為(2.8~3.0)×10-3kg/(kgMLSS˙d)。厭氧段容積∶好氧段容積=1∶2,厭氧段DO<0.6mg/L,好氧段(duàn)DO為3~3.5mg/L,水溫12℃。出水含磷量穩定在10mg/L以下。厭氧好氧活性汙泥(ní)除磷工藝(yì)在不增加標準活(huó)性汙泥法基建投資和維護費用條件下,可以較徹底地除磷,且運(yùn)行穩(wěn)定。這一工藝不但繼承了傳統的標準活性(xìng)汙泥法的優點,又增加了生物(wù)除磷功能。

       黃理輝等主持的倒置A2/O工藝克服了A2/O工藝比較複雜以及在吸磷動力利用方麵存(cún)在明顯不足的缺點,將厭氧、缺氧環境倒置,隻利用一套汙泥回流係統來取代原來(lái)的幾套回流係統。
試驗結果表明(míng),對於(yú)工業廢水占2/3的城(chéng)市(shì)汙(wū)水而言,倒置A2/O工藝在生產運(yùn)行(háng)中具有較高的去除有機物和脫氮除磷能力。整個工藝具有流程簡潔、能耗低、運行穩定、抗衝擊力強的特點,適於老廠的改造。

       3.2 化學沉澱法

       通過投加化學沉澱劑(jì)與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉澱物,可把磷分離出去,同時形成的絮凝體對磷也有吸附去除作(zuò)用。常用的混凝沉澱劑有石灰、明礬、氯化鐵,石灰與氯(lǜ)化鐵的混(hún)合物等。影響此類反應的(de)主要因素是pH、濃度比、反應時間等。

       為了降低廢水的處理成本,提高處(chù)理(lǐ)效果,學者們在研製開發(fā)新型(xíng)廉價高(gāo)效化學沉澱劑方麵做了大量工作。王光輝發現,原水含(hán)磷10mg/L時,投加300mg/L的Al2(SO4)3或90mg/L的FeCl3,可除磷70%左右,而在初沉時加入(rù)過量石灰,一般總磷(lín)可去除80%左右。他根據化學凝聚能增加可(kě)沉澱物質的沉(chén)降速(sù)度,投加新型淨水劑堿式氯化鋁,沉降效果達80%~85%,很好地解決了生產用水的PO43-汙染問(wèn)題。混凝沉(chén)澱法是一(yī)種傳(chuán)統(tǒng)的除磷方法,具有簡便易行,處理效果好的優點。

       但是長期的運行結果(guǒ)表明,化(huà)學沉澱劑的投加會引起廢水(shuǐ)pH值上升,在池子及水管(guǎn)中形成堅硬的垢片,還會產生一定量的汙泥。另外,研究表明:除(chú)磷效率對(duì)應沉澱劑劑量的曲線是指(zhǐ)數型的,當化學沉澱劑超出一定量,曲線即達到(dào)停滯期。所以(yǐ),試圖用沉澱(diàn)法將廢水中磷(lín)的質量濃度降到0.1mg/L以下,是不太經(jīng)濟的。

       3.3生物強化除磷

       生物(wù)強化除磷中的聚磷菌利用(yòng)比較普遍,目前也(yě)是生物除磷的主要研究方向。

       聚磷菌也叫做攝磷菌(jun1)、除磷菌,是(shì)傳統活性汙泥工藝中一類特殊的細菌,在好氧狀態下能超量地將汙水中的磷(lín)吸入體內,使(shǐ)體內的含(hán)磷量超過一般細菌(jun1)體內的含磷量的數倍,這類(lèi)細菌被廣泛地用於生物除磷。

       其原理為:在厭氧條件下,除磷菌能(néng)分解體內的聚磷酸鹽而產生ATP,並利用ATP將廢水中的(de)有機物攝入(rù)細(xì)胞內,以聚b-羥基(jī)丁酸等有機顆(kē)粒(lì)的形式貯存於細胞內,同時還將分解聚(jù)磷酸鹽所產生的磷酸排出體外。而好氧條件下,除磷菌利用廢水中的BOD5或體內貯存的(de)聚b-羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來攝取廢水中的磷,一(yī)部(bù)分磷被用來合成ATP,另外絕大部(bù)分的磷則被合成為(wéi)聚磷酸鹽而貯存在細胞體內。

       3.4吸附法

       20世紀80年代,多孔隙物質作為吸附劑和離子交換劑就已應用在水的淨化和控製汙染方麵。黃(huáng)巍等人以(yǐ)粉煤灰作為吸附劑,對含磷50~120mg/L模擬廢水脫磷的規律特征進行了研究(jiū)。研究表明粉(fěn)煤灰(huī)中含有較多的(de)活性氧化(huà)鋁和氧化矽等,具有相當大的吸附作用(yòng),粉煤灰對無機磷(lín)酸根不是單純吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉澱現象,因而在廢水處理方麵具有廣闊的應(yīng)用前景。

       試驗結果表明(míng),粉煤(méi)灰是一種有效的吸附劑(jì),在含P質量濃度為50~120mg/L,粉煤灰用量每50mg為2~2.5g,粒徑範圍140~160目,pH中性的實驗條件下,磷的去除率*高可達99%以上。丁文明、黃霞等合成的鐵鈰複合除磷劑除磷效果也比較好。它是通過鐵鹽與鈰鹽的混合溶液與堿液反(fǎn)應合成的(de),對水(shuǐ)溶液(yè)中的磷酸鹽具有高效吸附作用。經正交試驗發現,鹽溶液中鐵、鈰離子的含量是影響除(chú)磷效果(guǒ)的*重要因素,此外合成溫度、幹燥溫度也對吸附性能有一定影響。各種測試(shì)證明,結晶破碎是複合除磷劑比表(biǎo)麵積增大的主要原因,而比表麵積增大又是高效吸(xī)附除磷的主要原因。預計以後會出現(xiàn)更多吸附除磷的吸附劑。

       3.5其他的除磷方法(fǎ)

       鄒偉國等(děng)研究的新型雙汙泥脫氮除(chú)磷(lín)工藝係統(tǒng)處理(lǐ)生活汙水取得成功。傳統的脫氮(dàn)除磷(lín)工藝多采用單汙泥係統,因此存在著硝化和除磷泥齡之間的矛盾,將活性汙泥法(fǎ)與生(shēng)物膜法相結合,可解決這個問題。

       實(shí)驗結果表明,該(gāi)工藝對PO43-的去除率達到了90%,處理效果穩定,對水質的適應能力很強。

       陳瀅等進行了低溶解氧SBR除磷工藝的研究。

       該方法要注意的是汙泥負(fù)荷對COD去除率和除磷效果的影響較(jiào)大,因此要選擇合適的汙泥負荷。汙泥負荷過高(gāo)時會導致非(fēi)絲菌(jun1)汙泥(ní)膨脹。

       方茜等利(lì)用SBR法處理低碳城(chéng)市汙水取得進展,解決了(le)處理碳、氮、磷比例失調(碳量偏低(dī))城市汙(wū)水如何保證氮磷高效去除的難點。

       結果表明,利用此法處理廣(guǎng)州(zhōu)地區低碳城市汙水(shuǐ),出水有機物、氨氮及總磷均達標,且磷的釋放量越大則出水磷總濃度就越(yuè)低。實踐證明,SBR法具有流程簡(jiǎn)單,不需要汙泥回流,脫氮(dàn)除磷效果好的(de)特點。

       3.6 國內外常用的含有機(jī)磷化合物廢(fèi)水處(chù)理的方法

       3.6.1氧化法

       (1)臭氧氧化法

       臭氧氧化法適於處理(lǐ)濃度較低(dī)、難被生物降解或對生物(wù)有毒的農藥廢水,如(rú)馬拉硫磷、伏(fú)殺磷等。一般生成疑基化合物,*後生(shēng)成CO2和H2O,無二次汙染,在分解有機物的同時,還具有脫色、脫臭和殺(shā)菌作用。臭氧氧(yǎng)化的缺點是臭氧發生(shēng)器耗電量(liàng)較高,故在(zài)電量(liàng)供應充足的條件下才適合。

       (2)濕式氧化法

       是一種在空氣存(cún)在(zài)下(xià),將廢水加熱、加壓(yā),使其COD、BOD、懸浮物都大幅度降低(dī)的方法。該方法適於處(chù)理濃度較大、毒性高,生物難降解的物質,該法對COD去除效率(lǜ)較低。用(yòng)濕式氧化法處理廢水,有機磷去除率達80%左右。反應以水解為主,有機磷轉化為水解產物H3PO4、HCl、CH3OH等,*後磷以Ca3(PO4)2的(de)形式回收。

       (3)氯氧(yǎng)化法

       含氯氧化劑有Cl2、ClO2、次(cì)氯酸鹽等。在pH<3時,氧化對硫酸效果(guǒ)*好。氯氣氧化法處(chù)理馬拉(lā)硫磷廢(fèi)水,用燒堿中(zhōng)和至pH為7,通(tōng)C2至PH2~3,分去底層(céng)油狀(zhuàng)物,再投燒堿(占廢水量(liàng)的2%),在(zài)40℃下攪拌4Pu6h,毒性磷含量降至7~12mg/L。

       3.6.2 生化(huà)處理法

       (1)活性汙泥法

       生化處理是將(jiāng)均化後的廢水與含有馴化(huà)的耐有機磷的細菌的(de)活性汙(wū)泥混合,並進行曝氣。曝氣後(hòu)進入沉澱池,經沉澱池處理後再進行二次曝氣。曝氣生化處理可使BOD下降至13mg/L,有機磷中的磷可作為(wéi)生物營養物質被回收利用。生化(huà)處理法應(yīng)用廣泛,效果較好。

       (2)藻類處理法

       有機磷殺蟲劑可用(yòng)綠藻有效去除,但用藻類處(chù)理時,有(yǒu)時會形成極毒且穩定的中(zhōng)間產物,藻類處理對硫磷時,得到(dào)更毒的中間產(chǎn)物。處理某些(xiē)有(yǒu)機磷廢(fèi)水在20℃用ChlorellValgaris處理2~30d,可有90%~98%的去除率。

       (3)酶法

       在酶法處理含酚、甲酚、二甲酚及磷酸三久酯廢(fèi)水時,可用辣根過氧化酶處理,能(néng)取得較(jiào)好的(de)效果。

       3.6.3吸(xī)附法

       有機磷吸附效果(guǒ)更好,也可經堿解後再用活性炭,活性炭可用蒸汽再(zài)生,如對(duì)硫磷、EPN等。廢水中的磷酸(suān)三丁酯可用飛灰及粘土作吸附劑去除,但在酸性介質中加硝酸可(kě)提高去(qù)除率。聚乙烯(xī)用醇或(huò)酮(tóng)處理後可用(yòng)來吸附水中微量(liàng)的有機磷化合(hé)物。

       3.6.4水解法

       (1)酸解法

       酸解能使有機磷分子的堿性基斷(duàn)裂,生成正磷酸。水解法的缺點是要求設(shè)備(bèi)耐(nài)腐(fǔ)蝕,在高溫(wēn)高壓處(chù)理對磷(lín)酸廢水,pH3~4,壓力40~50atm,200~250℃,可使有機磷的無機化(huà)率達到90%~100%。

       (2)堿解法

       堿解常用堿解(jiě)或石灰乳。在堿性條件下,有機磷分子中酸酐易斷裂,因(yīn)此堿(jiǎn)解有較好的去除效果,但有有機磷產生,*終(zhōng)回收困難,殘渣(zhā)難(nán)處理 。

       4.化學除磷劑的作用機理及其(qí)優缺點

       隨著(zhe)環保要求越(yuè)來越高,化學除磷應用越(yuè)來(lái)越廣泛,目前化(huà)學(xué)除磷目前(qián)常用的有鋁鹽(yán)、鐵鹽和鈣鹽三種類型的除磷劑。

       4.1鋁鹽除磷劑

       原理:鋁鹽除磷的原(yuán)理一般認(rèn)為是當鋁鹽分散於水體時,一方麵 Al離子與 磷酸根反應,另(lìng)一方麵,Al離子 *先水解生成單核絡合物Al(OH)2+、 Al(OH)2+及 AlO2ˉ等,單核絡合物通過碰(pèng)撞進一步縮合,進而形成一係列多核絡合物Aln(OH)m(3n-m)+(n>1,m≤3n),這(zhè)些鋁(lǚ)的多(duō)核絡合物往往具有(yǒu)較高的正電荷和比表麵積,能迅速吸附水體中帶負電荷的雜質,中和(hé)膠體電荷(hé),壓縮雙電層及降低膠體 ξ 電位,促進了膠體和懸浮物等快速脫(tuō)穩、凝聚和沉(chén)澱,表現出良好的除(chú)磷效果。

       藥劑:常用鋁鹽有聚合(hé)氯化鋁和硫酸鋁,盡管投加大(dà)量的藥劑之後(hòu),硫酸鋁(lǚ)有相對(duì)較好的除磷效果,但要使出水含磷量達到0.5mg/L,PAC和Al2(SO4)3的加藥量分別為1.35mg/L和6mg/L,從經(jīng)濟性方麵看,聚合氯化鋁(PAC)相對(duì)更經濟一些。

       4.2鐵鹽除磷劑

       原理:溶於(yú)水中後,Fe3+一方麵與磷酸根生成難溶鹽,一方麵通過溶解和吸水(shuǐ)可發生強烈水解(jiě),並在水解(jiě)的同時發生各種聚(jù)合反應,生成具(jù)有較長線性結構的多核羥基絡合物,如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+、Fe5(OH)96+、Fe5(OH)87+、Fe5(OH)78+、Fe6(OH)126+、Fe7(OH)129+等。這(zhè)些(xiē)含鐵的羥基絡合(hé)物能有效降低或消除水體中(zhōng)膠(jiāo)體的 ξ 電位,通過電中和,吸附(fù)架橋及絮(xù)體的卷掃作用使膠(jiāo)體凝聚,再通過沉澱(diàn)分離將磷去除。

       藥(yào)劑:目前常用鐵鹽有低分子無機鐵鹽(硫酸亞鐵,氯化鐵等)和高分子無機鐵鹽(聚合硫酸鐵(tiě)、聚(jù)合硫酸氯鐵)。

       在絮凝劑投加量為1500 mg/L的情況下,氯(lǜ)化鐵(tiě)和聚合硫酸(suān)鐵對總磷(lín)的(de)去除率分別為92.12%和78.65%,氯化鐵的作(zuò)用效果*佳,聚(jù)合硫酸鐵次之。

       當總磷濃度降(jiàng)到0.5mg/L以下,FeSO4和FeCl3的加藥量分別為7.5mg/L的Fe2+和9mg/L的Fe3+。但是(shì)通過沉澱(diàn)觀察發現,FeSO4・7H2O作混凝劑時,水樣較渾濁,並沒有(yǒu)形成(chéng)很明顯的絮狀沉澱,去除效果較差,也沒有出(chū)現FeCl3大量投(tóu)加(jiā)後出現的很明顯的固液分(fèn)離界麵,隻是生成很細小的固體狀顆粒。原因是二(èr)價鐵離(lí)子與磷酸根反應(yīng)較(jiào)差,氧化為三價鐵(tiě)離子後,可望取得更好的除磷效果。

       雖然從投藥量上看FeCl3・6H2O明顯多於FeSO4・7H2O,但前者析出物(wù)沉降性能更好,所以綜合(hé)來說(shuō)氯化(huà)鐵(tiě)比硫(liú)酸亞鐵除磷效率(lǜ)更高!

       4.3鈣鹽(yán)除磷劑

       原理:汙水中的磷與(yǔ)石(shí)灰中的鈣產生反應。形成[Ca5(OH)(PO4)3](羥磷(lín)灰石),其反應式如下:5Ca2+4OH十3HPO4-Ca5(OH)(PO4)3十3H2O在堿性條件下羥磷灰石沉澱,從而去除了磷酸根。

       藥劑:鈣鹽除磷一般常用的有石灰和氯化鈣。

       通過試驗發現(xiàn)加入無水氯化鈣之後,對(duì)原水中(zhōng)總磷的去除效果較差,故直接棄(qì)用無水氯化鈣。由圖8可以看出,要使出水中總磷濃度降到0.5mg/L以下,需加入80mg/LCa2+。從去除效果看,Ca(OH)2的(de)去除效果明顯好(hǎo)於CaCl2的去除效果,但是用Ca(OH)2除磷,加藥量很大。

       總之,鋁鹽和鐵鹽的除磷效果(guǒ)明顯,絮凝物沉降性能好,但是鋁(lǚ)鹽因為需要過量投(tóu)加除磷(lín),會導致水中鋁離子(zǐ)過高,而鋁離子對人體毒性比(bǐ)較(jiào)大,*常聽(tīng)說的(de)是會殺死神經元,使(shǐ)人的記憶力減退或喪失,引發早老性癡呆症等疾病。而鐵離子的過量會導(dǎo)致(zhì)出水(shuǐ)顏色變深,鐵離子對設備也會加(jiā)速腐蝕!鈣鹽生成的Ca5(OH)(PO4)3沉澱(diàn)性比(bǐ)較差,反應要求在堿性條件下進行,pH值(zhí)偏高,且(qiě)出水(shuǐ)硬度大,但是石灰成本很低。

       如果從成本(běn)、效果(guǒ)和操作複雜性綜合考慮,鐵鹽較鋁鹽,鈣鹽除磷效果更好,鐵鹽是*佳的除磷藥劑。

       5.化學除磷藥劑投(tóu)加的方式及優缺點

       化學除磷工藝可按化學(xué)藥劑的投加地點來分類,實(shí)際(jì)中常采用的有:前置除磷、同步(bù)除磷和後置除磷。

       5.1前置除磷

       前置除磷工(gōng)藝的特點是化學藥劑投加在(zài)沉砂池中、初沉(chén)池的進水渠(管(guǎn))中(zhōng)、或者文丘裏渠(利用渦流(liú))中(zhōng)。其一般需要設置產生渦流的裝置(zhì)或者(zhě)供給(gěi)能量以滿足混合的(de)需要(yào)。 相應產生(shēng)的沉析產物(大塊狀的絮凝(níng)體)在初沉池中通過沉澱被分離。如(rú)果生物段采用的是生物濾池,則不允許使用鐵鹽藥劑,以防止對填料產生危害(產生黃鏽)。

       前置除磷工藝由於僅在現有工藝前端(duān)增加化學除磷(lín)措施,比(bǐ)較適合於現(xiàn)有汙水處理廠(chǎng)的改建,通過這(zhè)一工藝步驟不(bú)僅可以除磷,而且可(kě)以減少生物(wù) 處理設施的(de)負荷。常用的化學藥劑主要是石灰和金屬鹽藥(yào)劑(jì)。前置(zhì)除(chú)磷後控製剩餘(yú)磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L,完全(quán)能滿足後續生物處(chù)理對磷的需要。

       5.2同步除磷

       同步除磷是目前使用*廣泛(fàn)的化學(xué)除磷工藝,在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是(shì)將化學除磷劑投加在曝氣池出水或二沉池進水中(zhōng),個別情況也有將藥劑投加在曝(pù)氣池進水或回流汙泥渠(管)中。目前已確定(dìng)對於(yú)活性汙泥法工藝和生物轉盤工藝可采用同步化學除磷方法,但對於生物濾池工藝能否將藥劑投加在二(èr)次沉澱(diàn)池進水(shuǐ)中尚值得探討。

       5.3後置除磷

       後置除(chú)磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物處理相分離的設施中進行,因此(cǐ)也(yě)叫二(èr)段法工藝。一般將化學藥劑投加到(dào)二(èr)沉池後的一(yī)個混合池中,並在其後設置絮凝(níng)池和沉澱池(或氣浮池)。

       對於要求不(bú)嚴(yán)的受納水體(tǐ),在後置除磷工藝中可采用石(shí)灰(huī)乳液藥劑,但必須對出水pH值加以控製,如可采用(yòng)CO2進行中和。采用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷,但因為需要恒定供應空氣(qì)因而運行費用較高。

       6.吸附法除磷(lín)技術

       吸附法以其容(róng)量大、耗能少、汙染小、去(qù)除快和可循環等優點,在除磷方麵得到了(le)廣泛的應用。用單(dān)一材料直接吸附磷的研究已經成熟(shú),現在的主要研(yán)究方向已經轉為對材料進行改性後用於磷的吸附研究,改性材料的吸附研究方興未艾。

       6.1 活性炭(tàn)

       近年來對活性炭用於吸附(fù)的研究,大多以改性(xìng)的方(fāng)式出現,通過增強活性(xìng)炭的化學吸附能力來提高除磷效果。

        含鐵活性炭有很好的吸附磷效果,Zhengfang Wang等〔2〕對比含鐵活性炭(AC-Fe)和含鐵氧化活性炭(AC/O-Fe)後發現,通過硝酸氧(yǎng)化的活性炭(AC/N-Fe)可搭載更多的(de)Fe,從而在(zài)活性炭表麵形成大量的活性位點(diǎn),得到了比AC-Fe更(gèng)高的磷(lín)吸附效果。其中AC/N-FeⅡ和AC/N-FeⅢ的吸附過程主要以表麵吸附和顆粒內擴散為主(zhǔ),且AC/N-FeⅡ較AC/N-FeⅢ顆粒內擴散能力強,活化能更高,因此綜合研究表明:AC/N-FeⅡ對磷吸附效果優於AC/N-FeⅢ〔3〕。

       ACF-La的吸附磷能力會(huì)因溶(róng)液中存在NO3-、SO42-、CO32-而變差〔4〕。ACF-LaOH吸附磷的主要機理是配體交換、靜電作用和Lewis酸堿反應。pH增加會減弱配(pèi)體交換和靜電作(zuò)用的能(néng)力,而增強Lewis酸(suān)堿反應的能力,致使綜合吸附量減少〔5〕。Jianyong Liu等〔6〕研究ACF-LaFe吸附磷發現,ACF-LaFe帶有大量淨正電荷,使得其*大吸(xī)附容量高(gāo)於ACF-LaOH,室溫下(xià)*大吸附(fù)容量可達29.44 mg/g,共存陰離子對吸附磷有不利影響,順序為:F->SO42->NO3- >Cl-。

       6.2 生物質

       生物質主要指自然界中(zhōng)一切(qiē)有生命的可(kě)以生長的有機(jī)物質。用於吸附工程(chéng)的有機物質及其廢棄物就是生物質吸附劑。生物質吸附劑具備以下優點〔7〕:材料成本低、分布廣;孔隙率高,表麵積大;表層含有較多羥基,改性簡單,與磷酸(suān)根離子反應的活性較高;在水中不溶解,易分(fèn)離。近年來研究的生物質(zhì)吸附劑(jì)有軟體動物(wù)殼、蛋殼、甘蔗渣等。

       Wanting Chen等〔8〕在研究用牡蠣殼吸附初始質量濃度(dù)為10 mg/L的磷時發(fā)現,反應(yīng)溫度從20 ℃升到30 ℃和殼粒徑從590 μm降到180 μm,都會增大牡蠣(lì)殼的吸附容量,牡蠣殼有豐富的吸附位點,並且比大(dà)多數(shù)吸附劑更環保。

       T. Köse等〔9〕用焙燒(shāo)廢蛋殼(CWE)吸附磷時發現,CWE對磷的吸附去除率在pH 為2~10時都能大於99%,並得到吸附劑的*佳投加質量濃度為2 g/L;其他陰離子的存在對CWE吸附磷的影響不大,吸附磷後的CWE由於含有大量鈣、鎂和磷,可用作肥料(liào)和土壤改良劑;附著氫氧化鐵的廢蛋殼(ké)吸附磷的速率很快。

       W. Carvalho等〔10〕研究改性甘蔗渣吸附磷的效果發現,附著Fe2+的甘蔗渣(0.06 mol/g)比不附著 Fe2+的甘蔗渣在吸附磷的效率方麵提高了45%,羧甲基改性的甘蔗渣附著Fe2+的濃度比(bǐ)未改性的甘蔗渣提高了80%,隻需要對原材料做稍(shāo)微的化學改性,磷吸附性能就能得到大大的優化。

       6.3 金屬(氫)氧(yǎng)化物

       金屬氧化物具有表麵積大(dà)、羥基團眾多和選擇吸附性高的優點(diǎn)。

       氧化鐵吸附磷主要通過球麵的靜電吸(xī)附和球內絡(luò)合的(de)化學吸附〔11〕。磁性氧化鐵納米粒子在磷的初始質量濃度為2~20 mg/L、吸附劑投加質量濃度(dù)為0.6 g/L、反應時間為24 h時,得到磷*大吸附容量為5.03 mg/g,在pH=11.1時,吸附(fù)容量則急劇(jù)下降到0.33 mg/g〔12〕。

       L. Rodrigues等〔13〕研究水合氧(yǎng)化鋯吸附磷時發現,溫度由25 ℃升至65 ℃時,吸附容量則由53 mg/g升(shēng)至67 mg/g,且在12 h達到吸附平衡,在pH=12時能解吸約74%的磷。氧(yǎng)化鋯納米粒子吸附磷的速率很快,在pH=6.2時可達*大吸附容量(liàng)為99.01 mg/g,是吸附容量*高(gāo)的吸附(fù)劑之一,高濃度的共存陰離子對磷的吸附影(yǐng)響很小,吸附的*適pH 為2~6,吸附容量在(zài)pH超過7時急劇下降〔14〕。

       水滑石

       黃中子(zǐ)等〔15〕在研究MgAl-CO3水滑石吸附磷時發現,當磷的初始質量濃度在25~100 mg/L時,30 min內即可達到吸附平衡,磷的去除率超過99%。MgAlZr-CO3水滑石對磷的選擇吸(xī)附性很高,吸附溶液中離子(zǐ)的排序為HPO42->>SO42->Cl-、NO3-,這(zhè)是由於磷酸根離子直接與層間Zr(Ⅳ)離子發生了絡合反應(yīng)〔16〕。孫德智等〔17〕研究ZnAl-2-300水滑石吸附磷(lín)的效果發現,汙泥脫水液的溫度從25 ℃升到30 ℃時,水滑石的磷吸附容(róng)量明顯增加,水溫繼續升至50 ℃時,水滑石吸附容量又降至25 ℃時的水平。焙燒ZnAl水滑(huá)石會增大表麵積和增加孔隙率,焙燒溫度為(wéi)300 ℃時除磷(lín)效果*佳(jiā),600 ℃時變成尖晶石從而減小了表麵積〔18〕。

       膠體(tǐ)水滑石納米片在pH為4.5~11內的(de)除磷效果較好,吸附磷後的吸附劑可用(yòng)作普通(tōng)海藻石蓴的生長肥料〔19〕。

       6.4矽基(jī)介孔分子(zǐ)篩

       Dandan Li等〔20〕研究粉煤灰一鍋法製備MCM-41吸附磷發現,在pH=10時(shí)MCM-41-CFA-10有*大的空隙體積0.98 cm3/g、*高的比表麵積1 020 m2/g和*低的n(Si)∶n(Al),並在25 ℃時有64.2 mg/g的吸附容量,比SBA-15的53.5 mg/g、MCM-41的31.1 mg/g和矽藻土的62.7 mg/g都要大。Jianda Zhang等〔21〕在研究載鑭二氨基改性的MCM-41吸附磷時發現,該吸附劑的吸附速(sù)率和吸附容量都很高,*大吸附容量為54.3 mg/g,pH 3.0~7.0為吸附反應*適的pH,溶液中Cl-和NO3-的存在(zài)對除磷影響很小,而F-和SO42-的存在則(zé)影(yǐng)響(xiǎng)明顯。

       J. Choi等〔22〕對比純的、氨基官能(néng)化的和共縮合的SBA-15發現,它們的*大吸附(fù)容量分別為2.018、59.890、69.970 mg/g,內孔表(biǎo)麵附著的(de)氨基帶來的強化學親和力是較純SBA-15吸附容量(liàng)更高的原因。

       6.5 黏土(tǔ)礦(kuàng)物

       黏土礦物是組成黏(nián)土岩和土壤(rǎng)的主要礦物。它們是(shì)一些(xiē)含鋁、鎂等為主(zhǔ)的含水矽酸鹽(yán)礦物,是(shì)各類土壤和沉積物的主要成分(fèn),其結構特(tè)征是一種含水的層狀結構。常(cháng)用於吸附(fù)工程中的黏土礦物有(yǒu)高嶺石、膨潤土、蛭石(shí)、凹凸棒土和鹿沼土等。

       翟由(yóu)濤等〔23〕研究經鹽酸和煆燒改性的高嶺土對磷的吸(xī)附效果發現,鹽酸改性(xìng)的(de)高嶺土表麵積會增大,從而(ér)大量的Al、Si等活性點位暴露,吸附(fù)磷能力變強,質量分(fèn)數為9%的酸改性的高嶺土(tǔ)在磷的初始質量濃度為20 mg/L的25 mL溶液中(zhōng)時吸附磷效果*佳,去(qù)除率為(wéi)81.8%,500 ℃煆燒改性的(de)高嶺土中Al元素表現出*佳的活化狀態,對溶液中磷的去除率可達99.5%。S. Gupta等〔24〕對比未改性、煆燒改性和酸(suān)改性的高嶺石發(fā)現(xiàn),酸改性的(de)高嶺石是這其中吸附磷容量*大的,投加少量的(de)高嶺土能大量減少溶液中(zhōng)的磷酸鹽。

       K. Reitzel等〔25〕用(yòng)鑭改性的膨潤土吸附淡水和鹹水中的磷發現(xiàn),pH超過8.1時,該膨潤土和磷的結合(hé)能力受到較大影響,由於硬水中CO32-溶(róng)度較高,這種影響在硬水中表現得更為明顯。王峰等〔26〕用鹽酸和煆燒法改性(xìng)膨潤土吸附磷的研究發現,改性(xìng)膨潤土的除磷效果隨酸濃(nóng)度(dù)的增加(jiā)而增加,500 ℃煆燒(shāo)改性的膨潤土在磷初始質量濃度為10 mg/L、pH=9時對磷的去除率可(kě)達92.77%,0.47 mg/L的(de)剩餘磷質量(liàng)濃度已達到廢水綜合排放的一級A標準。

       Weiya Huang等〔27〕研究用La(OH)3改性(xìng)的剝離蛭(zhì)石吸附磷時發現,蛭石在25 ℃時(shí)有*大吸附容量,為(wéi)79.6 mg/g,用該改性蛭石對2 mg/L低濃度磷(lín)酸鹽的二級(jí)出水進行處(chù)理,10 min即可達到97.9%的除磷(lín)率(lǜ),使磷的質量濃度降到了50 μg/L以下,溶液中F-、Cl-、NO3-、SO42-的存在對(duì)除磷影響可以忽略不計,但0.1 mol/L的CO32-存在會使磷的去除率下降到54.3%。J. Xie等〔28〕研究煆燒溫(wēn)度對凹(āo)凸棒土吸附磷的(de)影響時發現,在200~900 ℃的煆燒溫度中,700 ℃煆燒的凹(āo)凸棒土有*大吸附容量,為5.2 mg/g。Shengjiong Yang等〔29〕研(yán)究鹿(lù)沼土對磷(lín)的吸附實驗發現,吸附過(guò)程中前(qián)110 min進行快反應,110 min之後到超過24 h為慢反應,*大(dà)吸附容(róng)量為2.13 mg/g,由於吸附的*佳pH=6,則鹿沼(zhǎo)土對廢水中磷的吸附一般無需調節pH。

       6.6 其他

       除了上述幾類吸附劑外(wài),鐵礦、石墨(mò)烯和凝膠等也可以作為除磷的吸附劑(jì)。M. Mallet等〔30〕研究水鐵礦對磷酸鹽的吸附實驗(yàn)發現,在pH=4時得到*大吸附容量,為104.8 mg/g;而(ér)在pH=7時的吸附容量也有77.8 mg/g。該吸附劑可直接用於市政汙水(pH 6.5~7.3)的處理,溶液中Cl-、NO3-、SO42-的存在對除磷的(de)影響很小(xiǎo)。邵(shào)鵬輝等〔31〕研究磷在磁鐵礦-針鐵礦混合相上的吸(xī)附時(shí)發現,在初始磷質量濃度為51.8 mg/L、pH=2和磁鐵礦-針鐵礦混合相投加質量濃度為(wéi)10 g/L時,磁鐵礦-針鐵(tiě)礦對溶液中磷的去除率達到了94.16%。在初始磷質量(liàng)濃度為100 mg/L和溫度為30 ℃時,石墨烯對磷的吸附容量達到了89.37 mg/g〔32〕。T. Singh等〔33〕用吸附了Cu的水凝膠無需任何處理直接用於吸附磷的研究發現,在pH=6.1時該凝膠有*大磷吸附容量87.62 mg/g,共存陰離子(zǐ)對除磷影響的順序為C5H7O5COO->SO42->HCO3->Cl->NO3-,前兩者影響較大,後兩者影響較小。

       總之(zhī),相比(bǐ)其他除磷技術,吸(xī)附法除磷具有容量大(dà)、耗能少、汙染小、去除快和可循環等優勢,但其自(zì)身(shēn)也存在許多不足之處(chù):共存離(lí)子對改性活(huó)性炭除磷影響顯著;生物(wù)質的吸附容量較小;pH的變化對金屬(shǔ)氧化物吸附容量影響很大(dà);幾種特(tè)定的陰離子對矽基介孔分子篩影(yǐng)響較大;黏土(tǔ)礦物普遍存在吸附容量小的(de)缺陷。因此,在以後的吸附法除磷研究中,主要有幾(jǐ)個方(fāng)麵值得深入(rù)探(tàn)究:(1)要兼顧以上不足(zú)之處選擇合適的改性方法;(2)對改性的吸附(fù)原理研究,目前的研究多(duō)注重去除效果,缺乏係統全麵(miàn)的描述除磷原理和過程的理論(lùn)及模型;(3)研究吸附劑的後續處理,不注重吸附磷(lín)後的後續處理,往往會帶來二次汙染,不利(lì)於環保(bǎo),可以把廢(fèi)料開發為植物肥料或土壤改良劑等。隨著吸附劑改性的發展和理論(lùn)的研究深(shēn)入,吸附法在廢水(shuǐ)除磷和治理富營養化水體中必定會發揮重要作用。
返回頂部
公司簡介 | 產品中心 | 工程案例 | 新聞動態

© 2018 版權所有 合(hé)肥市(shì)www91環保科技有限(xiàn)公司

備案/許可證號:皖ICP備14009988號(hào)

網(wǎng)站建設/係統定製/優化推廣/運營維(wéi)護(hù)_ 衛來科技 全程(chéng)提供

電話谘詢 產(chǎn)品展示 聯係我們(men) 網站首頁
www91_91视频污_91在线视频_91美女视频