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除磷劑的分類及使用,!
所有的污水除磷方法都包含有兩個(gè)必要的過程,,首先將溶解性磷(磷酸鹽)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性懸浮(顆粒)性狀態(tài),,然后通過固液分離將磷從污水中除去,。
一、除磷劑的分類
除磷劑是向污水中投加化學(xué)藥劑,,使水中磷酸根離子生成難溶性鹽,,形成絮凝體后與水分離,從而去除水中所含的磷,。從而將處理后水中的磷含量降至界限值以下,,不需要改變?cè)幚砹鞒蹋恍枰鲈O(shè)大型水處理構(gòu)筑物,,簡(jiǎn)便易行,,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,可獲得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,。根據(jù)化學(xué)除磷法的原理介紹,,除磷劑主要分為四類:
1 、鋁鹽化學(xué)除磷藥劑
采用鋁鹽作為藥劑添加在化學(xué)除磷工藝中,,經(jīng)常使用的有三種,,一種是硫酸鋁,一種是氯化鋁,,還有一種是聚合氯化鋁,,在具體的反應(yīng)過程中,包含兩個(gè)主要的反應(yīng)過程,,首先是三價(jià)鋁離子通過與磷酸根產(chǎn)生反應(yīng)而出現(xiàn)沉淀,沉淀的化合物為AlPO4,。
其次是三價(jià)鋁離子能夠出現(xiàn)水解反應(yīng),在這一過程中會(huì)有正電荷以及單核羥基絡(luò)合物以及多核羥基絡(luò)合物的存在,,在經(jīng)過范德華力以及網(wǎng)捕等一系列的作用以后,,就能達(dá)到比較理想的沉淀效果,這樣也就達(dá)到了化學(xué)除磷的要求,。在運(yùn)用鋁鹽進(jìn)行化學(xué)除磷的過程中,需要重點(diǎn)控制 pH,,這樣才能達(dá)到理想的除磷效果,否則會(huì)造成所排放的水體中鋁鹽超標(biāo),。
2 ,、鐵鹽化學(xué)除磷藥劑
鐵鹽除磷藥劑主要有硫酸亞鐵,、聚合氯化流酸鐵,、氯化鐵及聚合氯化鐵等,。
鐵鹽與鋁鹽除磷反應(yīng)機(jī)理類似,之外還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解并同時(shí)發(fā)生各種聚合反應(yīng)吸附水中的磷,。Fe2+除磷效率與pH相關(guān),,但有關(guān) Fe2+除磷PH存在爭(zhēng)議:有人認(rèn)為PH=8時(shí),,F(xiàn)e2+除磷效果好,,但研究表明PH=7.5~8.5時(shí)不易生成沉淀,,從而降低了除磷效率,。Fe2+除磷需要較高PH值,而環(huán)境污水廠處理中PH值往往低于 7.5,。
另外,,在水中 Fe3(PO4)2沒有FePO4穩(wěn)定,,這些都限制了二價(jià)鐵鹽在廢水除磷中的應(yīng)用,,實(shí)際過程中可利用好氧池曝氣的特點(diǎn)將Fe2+氧化成 Fe3+來提高化學(xué)除磷效率。鐵鹽與磷酸鹽反應(yīng)形成沉淀物相對(duì)于鋁鹽更加穩(wěn)定,,而具有沉降速度快的優(yōu)點(diǎn),,因此實(shí)際應(yīng)用比較多,,但是具有出水濁度與色度高,、對(duì)出水PH影響大、運(yùn)輸和貯存麻煩,、對(duì)設(shè)備腐蝕大等缺點(diǎn),,同時(shí)鐵也是刺激藻類生長(zhǎng)和引發(fā)湖泊水華的一個(gè)重要因素,這些缺點(diǎn)限制其使用范圍,。
3 ,、鈣系除磷藥劑
向含磷污水中加入氫氧化鈣,,污水的pH上升,,同時(shí)污水中磷與鈣反應(yīng)生成 Ca5(OH)(PO4)3,, 反應(yīng)式如下:
隨著pH的升高,,污水中Ca5(OH)(PO4)3的溶解度降低,為使磷的去除率達(dá)到 90%以上,,需要把 H調(diào)至10.5-11范圍內(nèi),在此pH范圍內(nèi),,污水中的磷含量可降低至0.5mg/L以下,。
由于需要較高的 pH,,對(duì)水體生物的正常生長(zhǎng)有一定的影響,,同時(shí)鈣鹽除磷藥劑還會(huì)引起池壁或渠,、管壁上結(jié)垢及曝氣管堵塞等,,因此鈣鹽除磷藥劑在河道治理和城市環(huán)境污水處理廠中應(yīng)用的比較少,。
4 、復(fù)合新型除磷藥劑
復(fù)合新型除磷藥劑種類多樣,,其中主要有聚氯化鋁鐵(PAFC)、聚氯化鋁(PAC),、聚氯化鐵(PFC),、聚合硫酸鐵(PFS),、聚亞鐵,、聚氯流酸鐵(PFCS),、聚合硫酸氯化鋁鐵(PAFCS),、聚合硫酸鋁(PFAS),、改性硅藻土以及上述幾種除磷藥劑和PAM、二氧化錳等形成的混合物等,。這些新型除磷藥劑基本上都有良好的電荷中和與吸附架橋功能,,凝聚性能良好,絮凝體生成迅速,,密集度高且質(zhì)量大,,沉降性能*,沉降的污泥脫水 性能好,,無二次污染,,適用水體 pH值范圍廣,具有較強(qiáng)的去除效果,,而且藥劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,,原料易得,,生產(chǎn)成本低,。其中 PAFC 在環(huán)境污水廠中應(yīng)用的比較多,原因在于 PAFC 結(jié)合了鋁鹽和鐵鹽的雙重優(yōu)點(diǎn),,化學(xué)反應(yīng)速度快、形成絮體大且重,、沉降快和過濾性好等優(yōu)點(diǎn),。
因此,,PAFC既能克服鋁鹽絮體生成慢,、絮體輕、沉降慢的不足,,同時(shí)又能克服鐵鹽除磷的出水渾濁,、色度高的缺點(diǎn),。改性硅藻土是近新使用的化學(xué)除磷藥劑,,其組成包括硅藻土PAC和石灰等,,其中的PAC和石灰可與 PO43- 反應(yīng)生成 AlPO4和Ca5(PO4)3OH 等沉淀物,,同時(shí)硅藻土具有吸附、混凝,、過濾、共沉等作用,,能充分接觸并除去水中的 PO43- ,。因此除磷效果較穩(wěn)定,,出水TP變化較小。
二,、除磷劑使用方法
1 ,、投加量的確定
除磷劑投加量的確定依據(jù)有一下幾種因素:原水中磷含量的大小、原水磷含量的種類,、設(shè)計(jì)出水磷含量的大?。ǔ鏊讎?guó)家標(biāo)準(zhǔn))和設(shè)計(jì)除磷效率(除磷劑投加之后的含磷量)。終投加量的確定要經(jīng)過小試和中試的實(shí)驗(yàn)確定,,或是根據(jù)同類相似工程的經(jīng)驗(yàn)值確定后進(jìn)行中試驗(yàn)證,,確保出水達(dá)到相關(guān)法規(guī)要求。
2 ,、直接投加法
即固體或粉末狀的除磷劑不經(jīng)過稀釋而直接投加到水體中的方法,,但是這種方法的使用有一定的限制因素:一點(diǎn)要求是所加水體的 pH 為酸性環(huán)境,第二所加的水體中有攪拌裝置,,否則除磷效果非常有限,,因?yàn)槌讋]有充分與水體接觸,就不會(huì)充分的與磷發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng),。因此這種方法更多的適用于污水處理廠,。
3 、稀釋之后投加法
將固體或粉末狀除磷劑經(jīng)過一定的稀釋比例稀釋之后直接投加到目標(biāo)水體中,,這種方法使用的范圍更廣,。
有以下注意事項(xiàng):
1、投加量:需經(jīng)過科學(xué)計(jì)算和相關(guān)實(shí)驗(yàn)確定,。
2,、稀釋過程中的攪拌:充分?jǐn)嚢琛?/span>
3,、投加點(diǎn)的選擇:在水流湍急、河道狹窄處進(jìn)行稀釋液的投加,。