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| 磷的去除技術鐵、鋁鹽沉淀法詳細介紹 | |||
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磷的去除單獨利用BAF的生物作用除磷是很難達到排放標準的,通常情況下需采取化學方法除磷。Gon2calves等[ 13 ]進行曝氣生物濾池同步脫氮除磷的研究時發現,進水方式對磷去除效果影響不大。德國科隆污水處理廠采用曝氣生物濾池進行的同步硝化除磷實驗表明,曝氣生物濾池除磷率可達70% ,總磷可降至015 mg/L。Aes?y等[ 14 ]發現,利用曝氣生物濾池反硝化脫氮時,如利用水解污泥或水解固體廢物做外加碳源,可同時去除比微生物生長需要量高3倍的磷。Pak等[ 15 ]研究了利用2級生物濾池在交替好氧、厭氧條件下運行對污水中氮磷的去除情況,發現影響除磷的因素為COD /TP值和水力停留時間,好氧過程中產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽對磷的釋放有一定影響。Pedro A. Castillo等[ 16 ]在研究序批式曝氣生物濾池生物除磷時,在保持原水中COD∶N∶P為20∶5∶1,進水COD < 15 g/m2 ?d 情況下,磷的去除率為72%。而T. Clark等[ 17 ]在BAF中用化學沉淀法除磷的研究結果表明, BAF化學加藥除磷比生物除磷效率要高,同時BOD5、COD的去除效果未受影響。從目前研究可知,單純采用曝氣生物濾池除磷效果較差,如何在濾池中創造良好的厭氧2好氧環境有待進一步探討。
磷的去除技術 4.1概述 4.2 沉淀法 廢水中的磷可以在合適的pH條件下,與某些金屬離子形成不溶性的鹽而被去除,如鈣、鋁、鐵等。下圖是各種磷酸鹽在不同的pH條件下的溶解度曲線,縱座標是其溶解度（摩爾）的負對數,橫座標是pH1。在金屬鹽類處理磷酸鹽廢水中, 氯化鋅可以說是非常有效的, 可以作近似定量的去除, 且可以在較低的pH下操作2。 對于一些低氧化態的磷酸鹽, 如亞磷酸鹽, 次磷酸鹽, 焦磷酸鹽及連二磷酸鹽, 其鈣鹽等溶解度相對較大, 可以先用氧化劑將這些鹽類氧化成正磷酸鹽, 再用常規的沉淀法進行處理。, 如可以通入氯氣, 經氧化后, 再用石灰處理3。 4.2.1 鐵、鋁鹽沉淀法 廢水中的焦磷酸及三聚磷酸可以用鐵鹽或鋁鹽在氫氧化鈣存在下進行沉淀去除,其效果要比去除原磷酸好。其工作pH 以7.5～9.5為好。FeCl3-Ca(OH)2 產生的沉淀其沉降性能要比Al2(SO4)3-Ca(OH)2 產生的沉淀好。 當原水中含原磷酸10, 焦磷酸4及三聚磷酸6mg/L時, 鐵或鋁的用量與磷為等摩爾, 氫氧化鈣的用量為150 mg/L時, www.atcc360.com其上清液中的磷的含量約為.1 mg P/L。如再經砂濾, 磷的含量可以降至0.6毫克每升, 而在最初的8小時內, 磷的含量可以降至<0.2 mg/L, 如以砂及土壤代替砂, 則在24小時后, 出水中的磷還可以保持在0.3 mg/L左右4。另有報導用三價鐵進行磷酸鹽的去除, 可以在pH4～8的條件下進行, 在不同的pH條件下所產生的沉淀, 其過濾性能各有不同, 其中尤以5.5～8時產生的沉淀最難沉降或過濾5。 硫酸亞鐵也可作為磷酸鹽的沉淀劑, 200mg/L的磷酸鹽約需3000mg/L的硫酸亞鐵6。 用鋁鹽處理城市污水中的磷, 如結合投加0.3mg/L的10～20%水解的聚丙烯酰胺可以明顯改善沉淀的沉降性能, 并有90％的磷去除率。當不加聚丙烯酰胺時, 不管是鋁鹽, 還是鐵鹽及氫氧化鈣, 產生的沉淀都是一些類似膠體的非沉降性物質7。在用硫酸鋁處理含磷廢水時, 如同時再使用四氯化鈦, 可以提高磷的去除率8。 用鐵鹽或鋁鹽進行磷酸鹽的沉淀, 加入高分子絮凝劑可以提高去除效率。可
以加入陰離子聚丙烯酰胺, 也可以加入聚二烯丙基二甲基氯化銨作為助劑, 可以提高去除效果9。含磷生化出水可以用硫酸鋁進行處理, 并加入水溶性陽離子聚電解質, 如丙烯酰胺-(2-丙烯酰氧乙基)二乙基甲基氯化銨甲基硫酸鹽的共聚物, 可以改善其去除效率10。 4.2.2 鈣、鎂鹽沉淀法 由于磷酸鈣鹽的溶解度較小, 所以鈣鹽沉淀法是最常用的去磷技術, 同樣為了能夠取得最好的效果, 所以在沉淀過程中加入晶種的方法是非常重要的。晶種用得最多的是磷礦石, 當含磷酸鹽的廢水中同時存在鋁時, 也可以磷酸鋁作晶種, 或作為填料, 在用沉淀法處理后, 進行過濾, 可以獲得更好的出水水質11。白云石(CaO 22.90, MgO 22.21, CO2 47.77, FeO 0.08%)結合氯化鈣可以有效地去除廢水中的磷酸鹽, 但只用白云石則只有2%的磷酸鹽去除率12。 白云石在氯化鈣的存在下, 對磷的去除是非常有利的13。沸石用氯化鈣, 磷酸鹽處理后, 也可有效地作為晶種14 。用鈣鹽法沉淀廢水中的磷酸鹽后, 可以用氣浮的方法進行分離, 并不會產生過多的污泥15。 含磷廢水也可用下述四步驟法處理。1, 加入氫氧化鈣的漿狀物或水溶液, 將 pH調整至 9.910.5; 2, 加入氯化鈣, 使Ca2+/PO43－ 的摩爾比為（1.11.4）:1; 3, 混合; 4, 通過沉淀分離, 在混合沉淀前如加入聚丙烯酰胺則效果更好, 沉淀反應可即時發生, 且不需過量的鈣離子的加入16。 當廢水中的磷酸鹽濃度較高時, 用鈣鹽法從經濟上及效果上都比鐵鹽法為優, 特別可以避免鐵鹽的腐蝕作用。 含10～15mg/L磷酸鹽的廢水可以加入氯化鈣溶液, 使相當于60mg/L的鈣離子, 然后將此廢水流經一個含磷酸鈣礦石濾床, 使產生的磷酸鈣沉淀吸附去除。出水中磷酸鹽的含量可以降至<5mg/L17,18。若在加入氯化鈣的同時, 再加入1mg/L的聚丙烯酸鈉鹽, 則出水的磷酸鹽濃度可以更低19, 如再加入堿性試劑, 如氫氧化鈉, 將pH控制在9, 以2h-1的速率通過磷酸鈣礦石床, 則出水可以達到0.5mg/L以下20。.若將加入的氯化鈣溶液控制Ca-PO43-比在1～5, 所處理的廢水先通過一個礦石流化床, 再通過一個磷礦石固定床, 則出水中的磷酸鹽含量可以降至0.2～0.6mg/L21。生化出水中的磷也可以在磷礦石的存在下用石灰處理, 出水中的PO43-可以降至0.5-0.8mg/L, 除去磷酸鈣沉淀后, 磷礦石可以循環使用22。出水如再用三氧化二鋁進行吸附, 則磷酸鹽的含量可以更低23。用氯化鈣處理含磷酸鹽廢水時, 晶種的存在對處理效果也有較大的作用。在處理過程中采用磷礦石作為濾料也具有這種作用。 磷礦石的作用因使用時間長需要活化, 可以用氯化鈣溶液浸24小時, 再用磷酸二氫鈉溶液處理24小時, 再用氫氧化鈉溶液處理3天, 對于含P 2mg/L的廢水, 濾料經活化后, 出水中的磷可達到0.32mg/L, 若不活化, 則出水要在0.87mg/L24。在用氯化鈣處理含磷廢水時, 如同時使用頻率及功率分別為28 kHz及0.38 W/cm2的超聲波時, 可以縮短反應時間25。 石膏或無水石膏可以作為磷酸鹽的絮凝劑, 如將一含5mg/L的NaH2PO4溶液, 與一幾乎飽和的無水石膏的溶液作用, 攪拌10分鐘后, 并用氫氧化鈉將pH調整至7, 出水中有99.8%的磷酸二氫鈉被去除26。 |
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