隨著社會(huì)發(fā)展,洗滌劑等磷化工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘I钪?,?dǎo)致自然界水體中磷含量超標(biāo)愈發(fā)普遍。大家所認(rèn)識(shí)的水華,其實(shí)就是“赤潮”,當(dāng)含有過(guò)量磷的污水排入水體后,促進(jìn)了藻類(lèi)及其他水生植物的大量繁殖,原本清澈的會(huì)湖面看著跟大染缸似的,讓人觸目驚心。
因此,污水中的磷去除技術(shù)顯得尤為重要,磷污染與控制已是每個(gè)排水企業(yè)必須重視的問(wèn)題。
一、常見(jiàn)除磷技術(shù)
和氮不同的是,磷無(wú)法變成氣體,所以想要除磷就只能讓磷變成固體形式。目前,城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)除磷主要是采用生物除磷和化學(xué)除磷這兩大技術(shù)。
(一)生物除磷
污水生物除磷的原理就是人為創(chuàng)造生物超量除磷過(guò)程,實(shí)現(xiàn)可控的除磷效果。整個(gè)過(guò)程必須通過(guò)創(chuàng)造厭氧環(huán)節(jié),利用活性污泥或簡(jiǎn)單的生物菌種和厭氧微生物的作用來(lái)降低磷含量,實(shí)現(xiàn)生物除磷。
常見(jiàn)的生物除磷主要工藝:A/O工藝、A2/O工藝、SBR工藝等。
但生物除磷穩(wěn)定性差,難以達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)(≤0.5mg/L)。所以本文將詳細(xì)介紹化學(xué)除磷。
(二)化學(xué)除磷
化學(xué)除磷是向水中投加化學(xué)藥劑,生成不溶性的磷酸鹽,然后再利用沉淀、氣浮或過(guò)濾等方法將磷從污水中除去。用于化學(xué)除磷的常用藥劑有石灰,鋁鹽和鐵鹽等三大類(lèi)。
這些藥劑都可以在降低生活污水中總磷含量的同時(shí),對(duì)水體的色度、COD、SS等有一定的去除效果,但實(shí)際使用上這些藥劑在使用效果、成本、設(shè)備安全性等方面存在差異,接下來(lái)讓我們進(jìn)行一下分析和比較。
1.石灰除磷
石灰法除磷的原理的是水中投加石灰,由于形成氫氧根離子,污水的PH值上升。與此同時(shí),污水中的磷與石灰中的鈣產(chǎn)生反應(yīng),形成〔Ca5(OH)(PO4)3〕(羥磷灰石)。
由于石灰進(jìn)入水中后,首先與水的堿度發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,然后過(guò)量的鈣離子才能與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取決于待處理廢水的堿度,而不是廢水的磷酸鹽含量。
優(yōu)點(diǎn):石灰作為一種常見(jiàn)的材料,來(lái)源廣泛,最大的優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格便宜,這使得石灰除磷在經(jīng)濟(jì)上具有一定的優(yōu)勢(shì)。
缺點(diǎn):但石灰的缺點(diǎn)也是很明顯的,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)還會(huì)引起池壁或管壁上結(jié)垢和曝氣管堵塞等,因此石灰除磷在河道治理和城市環(huán)境污水處理廠(chǎng)中實(shí)際應(yīng)用還是比較少的。
2.鋁鹽除磷藥劑
圖 聚合氯化鋁
傳統(tǒng)鋁鹽除磷藥劑以硫酸鋁、聚合氯化鋁、鋁酸鈉為代表,這一類(lèi)除磷劑的除磷效果絕大部分取決于氫氧化鋁的吸附作用。
鋁鹽除磷以混凝為主,即吸附絮凝沉淀的過(guò)程。鋁鹽在廢水中水解,生成 A1(OH)3;與其他氫氧化物質(zhì),氫氧化物質(zhì)與水中的溶解性磷酸鹽進(jìn)行反應(yīng),形成非溶解性的磷酸鹽沉淀,再用提取污泥的方法將廢水與泥分離開(kāi)來(lái)達(dá)到除磷的目的。
優(yōu)點(diǎn):鋁鹽一般溶液酸性較弱,對(duì)設(shè)備基本不存在腐蝕性。
缺點(diǎn):有效成分低,原材料容易引入絡(luò)合磷及重金屬污染,與鐵鹽相比適用pH范圍小,受溫度影響大,噸水處理成本較高,鋁鹽毒性機(jī)理對(duì)生物造成影響,也因此正在逐漸退出市場(chǎng)。
3.鐵鹽除磷藥劑
圖 硫酸亞鐵
傳統(tǒng)鐵鹽藥劑,以三氯化鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵等鐵系化合物為代表的主要除磷劑,其去除磷的效果要優(yōu)于其它各類(lèi)鋁鹽。鐵離子在水溶液中發(fā)生水解,生成各種聚合形態(tài)的鐵的羥基絡(luò)合物,如Fe(OH)??、Fe(OH)?等。這些羥基絡(luò)合物可以進(jìn)一步吸附磷酸根,形成更大的絮凝體,從而促進(jìn)磷酸鹽的沉淀分離。鐵鹽常用的是FeCl3和Fe2(SO4)3。
優(yōu)點(diǎn):與鋁鹽相比處理成本低、用量少、適用pH范圍廣、雜質(zhì)(濁度、COD、懸浮物等)去除率高、殘留物濃度低、礬花沉降速度快、因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水,城市污水,工業(yè)用水以及生活飲用水的凈化處理。
缺點(diǎn):與生化處理相比,產(chǎn)泥量更高,需要對(duì)后續(xù)污泥進(jìn)行處理。偏酸性藥劑,對(duì)設(shè)施有一定的防腐要求。對(duì)于高濃度污水,隨投加量的增加出水色度加深較快。
三、除磷劑選型指南
當(dāng)磷的排放標(biāo)準(zhǔn)很高時(shí),往往需要使用化學(xué)除磷或?qū)⑸锓ㄅc化學(xué)除磷結(jié)合起來(lái)使用。所以對(duì)于當(dāng)前的工業(yè)除磷來(lái)說(shuō),使用一種藥劑除磷比使用傳統(tǒng)工藝和設(shè)備要顯得更為簡(jiǎn)單與高效。如何通過(guò)一種特殊的藥劑和處理方法能夠使污水處理藥量小、出水穩(wěn)定、節(jié)約成本等,將是現(xiàn)階段除磷技術(shù)的一大難點(diǎn)。
四、專(zhuān)利產(chǎn)品新型高效CLGX系列除磷劑 CLGX 11除磷劑是由長(zhǎng)隆科技研究院采用專(zhuān)利技術(shù)合成的含有陽(yáng)離子有機(jī)高分子和無(wú)機(jī)高分子高效除磷劑,其正電荷密度高,分子量大,具有極強(qiáng)的吸附電中和能力和網(wǎng)捕卷掃作用。除磷、脫色效果優(yōu)于傳統(tǒng)除磷劑。
產(chǎn)品特點(diǎn)
• 沉降速度快:有效成分高,分子量大,沉降速率快
• 除磷效果優(yōu):高密度的正電荷能夠與H2PO4-、HPO42-、PO43-等多種形態(tài)的磷形成穩(wěn)定的絮凝體,同時(shí)水解產(chǎn)生的羥基多核絡(luò)離子對(duì)磷酸鹽脫穩(wěn)膠體產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附沉淀作用,從而使含磷不溶物聚沉。
• 堿度下降慢:CLGX11除磷劑最佳pH值6~7.5,其范圍廣,更適合生活污水除磷。
聚鋁加藥量增加除磷趨勢(shì)不明顯,采用清源牌 CLGX11 處理的效果,穩(wěn)定隨著投加量的增加總磷濃度持續(xù)降低,且投加量小為客戶(hù)節(jié)省成本 20%以上。