污水處理化學(xué)品:脫磷劑的分類和使用簡介

任何污水除磷方法都包括兩個(gè)基本步驟。先將可溶性磷(磷酸鹽)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性懸浮(顆粒狀)物質(zhì)，再根據(jù)固液分離將磷從污水中去除。

一、脫磷劑的類型

除磷劑是在污水中加入化學(xué)藥劑，使水中的磷酸根離子形成不溶性鹽，形成絮體后再與水分離，從而去除水中所含的磷。此外，在不改變原水處理步驟或增加大規(guī)模水處理構(gòu)筑物的情況下，將處理回水中的磷含量降低到限值以下，簡單易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可獲得明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)化學(xué)脫磷的原理介紹，脫磷劑可分為四種類型:

1.鋁鹽化學(xué)脫磷劑

化學(xué)除磷中使用鋁鹽作為試劑工藝，常用的有三種，一種是硫酸鋁，一種是氯化鋁，一種是聚合氯化鋁。在具體的反應(yīng)步驟中，有兩個(gè)關(guān)鍵的反應(yīng)步驟。首先，三價(jià)鋁離子根據(jù)與磷酸鹽的反應(yīng)沉淀，沉淀的化合物是AlPO4。

此外，三價(jià)鋁離子能產(chǎn)生水解反應(yīng)。在這一步中，會出現(xiàn)正電荷及其單核羥基絡(luò)合物和其多核羥基絡(luò)合物。經(jīng)過范德華力及其網(wǎng)捕等一系列作用，可以達(dá)到理想的沉淀效果，也符合化學(xué)除磷的要求。在鋁鹽化學(xué)除磷的步驟中，需要重點(diǎn)控制pH，以達(dá)到理想的除磷效果，否則排放水體中鋁鹽會超標(biāo)。

2.鐵鹽化學(xué)脫磷劑

除鐵除磷的關(guān)鍵藥劑有硫酸亞鐵、聚合氯化鐵、氯化鐵和聚合氯化鐵。

鐵鹽和鋁鹽除磷的反應(yīng)機(jī)理相似，除此之外，還會產(chǎn)生強(qiáng)烈的水解作用，同時(shí)產(chǎn)生各種聚合反應(yīng)吸附水中的磷。Fe2+的除磷效率與pH值有關(guān)，但對于Fe2+除磷的適宜PH值存在爭議:很多人認(rèn)為PH=8時(shí)，F(xiàn)e2+的除磷效果較好，但研究表明pH = 7.5 ~ 8.5時(shí)不易形成沉淀，從而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要較高的PH值，而環(huán)境污水工廠處理中的PH值往往低于7.5。

此外，F(xiàn)e3(PO4)2在水中不如FePO4穩(wěn)定，這限制了亞鐵鹽在廢水除磷中的應(yīng)用。在實(shí)際操作中，利用好氧池曝氣的特性，可以將Fe2+氧化為Fe3+,提高化學(xué)除磷的效率。與鋁鹽相比，鐵和磷酸鹽反映出形成的沉淀物更穩(wěn)定，且具有沉降速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。但它具有出水濁度和色度高、對出水PH值影響大、運(yùn)輸和儲存不便、對設(shè)備腐蝕性大等缺點(diǎn)。同時(shí)，鐵也是刺激藻類生長的重要因素，限制了其應(yīng)用范圍。

3.磷酸鈣去除劑

在含磷的污水中加入氫氧化鈣，使污水的pH上升，同時(shí)污水中的磷和鈣反應(yīng)生成Ca5(OH)(PO4)3，反應(yīng)式如下

隨著pH值的升高，Ca5(OH)(PO4)3在廢水中的溶解度降低。為了使磷的去除率超過90%，需要在10.5-11的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)H，在此pH范圍內(nèi)，廢水中磷的含水量可降至0.5 mg/L以下。

由于需要較高的pH值，對水生生物的正常生長有一定的影響。同時(shí)，磷酸鈣除磷劑還會造成池壁或渠壁結(jié)垢、管壁結(jié)垢和曝氣管堵塞等。所以磷酸鈣除磷劑在河道整治和城市環(huán)境污水處理植物中很少使用。

4.復(fù)合新型脫磷劑

新型復(fù)合脫磷劑種類繁多，其中最關(guān)鍵的是聚合氯化鋁鐵(PAFC)和聚合氯化鋁。

(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鐵(PFCS)、聚合硫酸鐵鋁(PAFCS)、聚合硫酸鋁(PFAS)、改性硅藻土以及上述除磷劑的混合物、PAM、二氧化錳等。這類新型除磷藥劑大多往往具有優(yōu)良的電荷中和和吸附架橋效果，優(yōu)良的內(nèi)聚力特性，快速生成絮體，高流量高質(zhì)量，優(yōu)良的地基沉降性能，良好的污泥脫水機(jī)地基沉降特性，無污染，可利用的水質(zhì)pH值覆蓋范圍廣，實(shí)際去除效果強(qiáng)，藥劑制作簡單工藝流程，原料易得。其中PAFC在自然環(huán)境污水處理工廠中應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗Y(jié)合了鋁鹽和鐵鹽的雙向優(yōu)勢，具有有機(jī)化學(xué)敏感、絮體多而重、地基沉降快、過濾性好等優(yōu)點(diǎn)。

因此，PAFC既能克服鋁鹽形成絮體慢、絮體輕、沉降慢的缺點(diǎn)，又能克服鐵鹽除磷出水濁度大、色度高的缺點(diǎn)。改性硅藻土是一種新型化學(xué)除磷劑，由硅藻土、聚合氯化鋁和石灰組成。PAC和石灰可以與PO43-反應(yīng)形成沉積物，例如AlPO4和Ca5(PO4)3OH。同時(shí)，硅藻土具有吸附、混凝、過濾和共沉淀功能，能充分接觸并去除水中的PO43-。因此，除磷效果穩(wěn)定，出水總磷變化較小。

二。脫磷劑的使用方法

1.劑量的確定

除磷劑的投入量取決于原水中的磷量、原水中磷的種類、設(shè)計(jì)水中的磷量(含水磷的國家標(biāo)準(zhǔn))和設(shè)計(jì)除磷效率(除磷劑投入后的磷含量)。最終的投入必須通過小型試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)來確定，或根據(jù)類似工程的經(jīng)驗(yàn)值通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，以確保水符合相關(guān)法律法規(guī)的要求。

2.直接加法

即固體或粉末狀的除磷劑不經(jīng)稀釋投入水體，但這種方法的應(yīng)用存在一定的限制因素:一是水體的ph處于酸性環(huán)境，二是水體中有攪拌裝置，否則除磷效果非常有限。除磷劑與水體接觸不充分，與磷有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)不能充分發(fā)生。所以這種方法在污水處理站被廣泛使用。

3.稀釋后添加

或者將固體粉末除磷劑按一定稀釋比例稀釋后直接投入目標(biāo)水體的方法，適用范圍廣。

有以下預(yù)防措施:

1.用量:需要通過科學(xué)計(jì)算和相關(guān)實(shí)驗(yàn)來確定。

2.稀釋步驟中的攪拌:充分?jǐn)嚢琛?/p>

3.加藥點(diǎn)的選擇:稀釋劑在水流急、河道窄的地方加藥。

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