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含磷廢水處理辦法

文章出處:未知發表時間:2023-08-07 14:40:45

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  含磷廢水主要來源于工業原資料、各種洗濯劑、農藥、化肥以及人類生活污水。目前,國內外常用的處置辦法總體上可分為化學法、生物法、吸附法、結晶法等單一工藝,高分子膜技術和復合資料也逐漸運用于含磷工業廢水處理當中。

  1、化學法

  化學法除磷的原理是將化學藥劑投加到含磷廢水中,試劑與廢水中的磷酸根離子發作化學反響,生成不溶解性磷酸鹽沉淀,經過過濾,去除磷酸鹽沉淀,從而到達除磷的目的。化學試劑主要是二價或者三價金屬離子。蘭吉奎和曾雪梅曾報道運用鈣鹽處置含磷廢水,去除率可達90.0%以上。謝經良等研討了不同形態的鐵鹽,經過實驗和研討發現,聚合態和凝膠態的鐵不如離子態的鐵除磷效果好。張萌運用強化鐵鹽除磷工藝處置高濃度含磷廢水,進水磷濃度為93.30mg/L,去除率到達97.02%

  鋁鹽與磷酸根離子生成磷酸鋁沉淀,經過吸附作用可去除去污水中的磷。孫連偉等對氯化鋁除磷實施了探求,結果標明三價鋁離子和磷酸根離子是等摩爾反響,因而藥劑的投加量與原水TP濃度有關,pH6.0時去除效率最高。

  在含磷廢水中投加銨鹽、鎂鹽是目前國內常用的處置辦法。銨鹽、鎂鹽與廢水中的磷酸鹽反響生成難溶的復鹽磷酸銨鎂,又名鳥糞石。張玉生等研討了鳥糞石法回收磷,實驗研討明,當pH控制在9.3,氮、磷物質的量比控制在4.0,鎂、磷物質的量比控制在1.1時,除磷效果最好。周莊古鎮地埋式污水處置廠采用化學除磷工藝,在出水總磷含量小于1mg/L的狀況下,處置本錢為0.645/m3

  目前,全世界普遍強調水環境需求大范圍控制磷的含量。迄今為止,化學沉淀法仍是適用、有效的廢水除磷辦法。化學法操作簡單、除磷效果穩定、處置效率80%以上,當廢水中磷的濃度較大或有一定動搖時,仍能堅持較好的除磷效果,但用藥量較大,造成含磷廢水處置費用較高,且產生大量難以處置的高磷污泥。

  2、生物法

  生物除磷主要由一類統稱為聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厭氧狀態下異化發酵產物,使得聚磷菌在生物除磷系統中具備競爭的優勢。在厭氧狀態下(沒有溶解氧和硝態氮存在),兼性菌將溶解性有機物轉化成揮發性脂肪酸;聚磷菌把細胞內聚磷水解為正酸鹽,并從中取得能量,吸收污水中易降解的COD,異化成細胞內碳能源存貯物聚β-羥基丁酸或β-羥基戊酸等。在好氧或缺氧條件下,聚磷菌以分子氧或化合態氧作為電子受體,氧化代謝內貯物質PHBPHV等,并產生能量,過量地從污水中攝取磷酸鹽,能量以高能物質ATP的方式存貯,其中一局部轉化為聚磷,作為能量貯于胞內,經過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藝有Phostrip側流生物除磷工藝、厭氧-好氧(AO)生物除磷工藝、厭氧-缺氧-好氧(AAO)生物脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、序批式反響器(SBR)工藝、反硝化除磷工藝等。陳洪波實驗標明,當進水磷濃度2~10mg/L時,SBR單級好氧生物除磷工藝去除率堅持在90%以上。王然登等對強化生物除磷系統(EBPR)研討發現,除了聚磷菌(PAOs)對磷有去除作用外,細菌的胞外聚合物(EPS)對磷也有一定的去除效果。

  生物法的優點是:

  (1)本錢低,微生物經過本身新陳代謝實施更新換代;

  (2)產泥量少。生物法除磷是應用聚磷菌的生理需求從水中攝取可溶性磷酸鹽,在體內合成多聚磷酸鹽,漸漸地累積成高磷污泥;

  (3)除磷范圍廣,在生化除磷中,除了能夠將正磷酸鹽直接應用外,還能夠使其它磷轉化為正磷。但是微生物對四周生活環境請求比擬苛刻,對水質變化敏感。

  日本滋賀縣湖南中部凈化中心,先后采用厭氧-好氧(AO)、厭氧-缺氧-好氧(AAO)生物脫氮除磷工藝和分段進水多級缺氧-好氧/反硝化(SMAO)3種深度處置工藝,均得到較好的處置效果。

  3、吸附法

  吸附法除磷的原理是某些多孔或大比外表積的固體物質對水中磷酸根離子具有吸附親和力,經過吸附親和力去除廢水中的磷。

  磷吸附劑的選擇請求滿足以下條件:

  (1)高吸附容量;

  (2)高選擇性;

  (3)吸附速度快;

  (4)抗其他離子干擾才能強;

  (5)無有害物溶出;

  (6)吸附劑再生容易、性能穩定;

  (7)原料易得并造價低。

  盤繞這些規范,國內外對吸附除磷的研討目前主要集中在提升吸附劑的效能上。

  Yan研討了3種柱撐劑(鐵、鋁、鐵鋁)改性膨潤土吸附除磷效果,結果標明鋁柱效果最佳。近年來,不少報道標明應用廢渣處置含磷廢水效果明顯,且本錢低廉,以廢治廢。很多學者對自然資料和工業爐渣的吸附脫磷性能實施了普遍的研討及實驗,多項實驗標明,這些資料的磷吸附容量與資料中CaMgAlFe等金屬元素氧化物含量成正相關,證明了金屬氧化物是對磷吸附的主要活點;無定形非晶態物含量、pH值、資料的比外表積和孔隙率對吸附容量起重要作用。

  吸附法除磷不需求添加化學試劑,操作簡單靈敏,不產生二次污染,在稀溶液的溶質別離中效果較好,合適處置低濃度的含磷廢水。如今曾經有了一些在吸附容量方面性能優良的高效吸附劑實驗結果,但研討還相對較少,在吸附劑的抗干擾性、溶解損失和再生等方面還存在一些問題,在吸附機理方面遠遠落后于理論。從趨向上來看,高效合成吸附劑的研討將是廢水除磷吸附劑的重要開展方向,但仍有眾多的研討課題有待處理。

  4、結晶法

 

  結晶法除磷的原理是:含磷廢水參加試劑后,溶液中離子的亞穩態遭到影響,磷酸根離子以磷酸鹽的方式在晶種外表析出,經過固液別離技術到達除磷的目的。陳小光等研討了磷酸鈣鹽結晶除磷工藝性能,結果標明,升高pHCa/P物質的量比有利于提升磷去除率。張蕊采用連續運轉的流化床MAP結晶除磷工藝,磷的去除率到達96%以上。上述過程pH變化范圍為8.8~9.4。結晶產生的污泥量約為處置水量的(0.8~2.78)‰60℃烘干后結晶污泥含磷量大于13%,與自然鳥糞石含磷量相當。

  除上述各種常規含磷廢水處置辦法外,各種新型工藝也逐漸運用于含磷廢水的處置。徐小明以磁性羧甲基纖維素(CMC)-CoFe2O4復合資料為吸附劑,采用磁別離技術處置含磷廢水并加以回收,磷去除率可達95%以上。蘇陽采用浸漬法制備負載氫氧化鑭的收縮石墨(EG-LaOH)除磷劑,相較于目前普遍運用的活性氧化鋁等吸附劑,EG-LaOH對磷的吸附效率更高,抗干擾才能更強。EG-LaOH90℃下的再生效率可達80%以上,具有較大的應用前景。

  隨著科學技術的開展,膜技術越來越普遍地運用于廢水處置中。膜技術作為一種新型的別離技術,既能對廢水有較高的處置效率,也能高效回收物質,其別離過程主要有微濾、超濾、納濾、反浸透和電滲析。劉佳提出膜別離技術-芬頓處置工藝,采用超濾和樹脂軟化技術對低濃度有機磷廢水實施預處置,在其根底上采用二次反浸透工藝(RO),使廢水濃縮,接著實施芬頓氧化處置。實驗研討標明,這種處置工藝比單一芬頓氧化處置工藝更經濟,磷的去除率更高。王亞宜研討了序批式生物膜技術(SBBR)的開展和應用狀況,SBBR是將SBR間歇操作形式引入到生物膜反響器,這種技術分離了SBR和傳統生物膜技術的優點,對水力負荷變化較大的城市生活污水具有較高的處置效率,可以完成同步脫氮除磷的深度處置。

 

  5、結語

 

  含磷廢水的處置辦法眾多,處置效果和適用狀況也不盡相同。化學沉淀法適用于含磷濃度較高的工業廢水,生物法適用于含磷濃度較低的生活廢水和畜牧業廢水。結晶法、吸附法有利于磷的回收應用,適用于水量較小的含磷廢水處置。在含磷廢水的處置工藝上,要轉變傳統思想,增強磷的回收和應用。理論和研討標明,組合工藝較單一工藝在除磷效果上有顯著提升。在實踐工程運用中要依據水質特征、處置范圍、環境條件、處置本錢等要素,合理選擇處置工藝。近幾年來,隨著科技的開展,高分子膜技術以及高分子多孔資料的運用也給含磷廢水的處置提供了一個新的思緒和開展方向。

 


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