銘盛環(huán)境——工業(yè)污水,工業(yè)廢水處理專家,提供污水處理解決方案
含磷廢水主要來源于工業(yè)原材料、各種洗濯?jiǎng)?、農(nóng)藥、化肥以及人類生活污水。目前,國內(nèi)外常用的含磷工業(yè)廢水處理辦法總體上可分為化學(xué)法、生物法、吸附法、結(jié)晶法等單一工藝,高分子膜技術(shù)和復(fù)合資料也逐漸運(yùn)用于含磷廢水的處置當(dāng)中。
1、化學(xué)法
化學(xué)法除磷的原理是將化學(xué)藥劑投加到含磷廢水中,試劑與廢水中的磷酸根離子發(fā)作化學(xué)反響,生成不溶解性磷酸鹽沉淀,經(jīng)過過濾,去除磷酸鹽沉淀,從而到達(dá)除磷的目的?;瘜W(xué)試劑主要是二價(jià)或者三價(jià)金屬離子。蘭吉奎和曾雪梅曾報(bào)道運(yùn)用鈣鹽處置含磷廢水,去除率可達(dá)90.0%以上。謝經(jīng)良等研討了不同形態(tài)的鐵鹽,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和研討發(fā)現(xiàn),聚合態(tài)和凝膠態(tài)的鐵不如離子態(tài)的鐵除磷效果好。張萌運(yùn)用強(qiáng)化鐵鹽除磷工藝處置高濃度含磷廢水,進(jìn)水磷濃度為93.30mg/L,去除率到達(dá)97.02%。
鋁鹽與磷酸根離子生成磷酸鋁沉淀,經(jīng)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(shí)施了探求,結(jié)果標(biāo)明三價(jià)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(guān),pH為6.0時(shí)去除效率最高。
在含磷廢水中投加銨鹽、鎂鹽是目前國內(nèi)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(fù)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(shí)驗(yàn)研討明,當(dāng)pH控制在9.3,氮、磷物質(zhì)的量比控制在4.0,鎂、磷物質(zhì)的量比控制在1.1時(shí),除磷效果最好。周莊古鎮(zhèn)地埋式污水處置廠采用化學(xué)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元/m3。
目前,全世界普遍強(qiáng)調(diào)水環(huán)境需求大范圍控制磷的含量。迄今為止,化學(xué)沉淀法仍是適用、有效的廢水除磷辦法?;瘜W(xué)法操作簡單、除磷效果穩(wěn)定、處置效率80%以上,當(dāng)廢水中磷的濃度較大或有一定動(dòng)搖時(shí),仍能堅(jiān)持較好的除磷效果,但用藥量較大,造成含磷廢水處置費(fèi)用較高,且產(chǎn)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(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成,由于聚磷菌能在厭氧狀態(tài)下異化發(fā)酵產(chǎn)物,使得聚磷菌在生物除磷系統(tǒng)中具備競爭的優(yōu)勢。在厭氧狀態(tài)下(沒有溶解氧和硝態(tài)氮存在),兼性菌將溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸;聚磷菌把細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞內(nèi)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(tài)氧作為電子受體,氧化代謝內(nèi)貯物質(zhì)PHB或PHV等,并產(chǎn)生能量,過量地從污水中攝取磷酸鹽,能量以高能物質(zhì)ATP的方式存貯,其中一局部轉(zhuǎn)化為聚磷,作為能量貯于胞內(nèi),經(jīng)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(cè)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(shí)驗(yàn)標(biāo)明,當(dāng)進(jìn)水磷濃度2~10mg/L時(shí),SBR單級好氧生物除磷工藝去除率堅(jiān)持在90%以上。王然登等對強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng)(EBPR)研討發(fā)現(xiàn),除了聚磷菌(PAOs)對磷有去除作用外,細(xì)菌的胞外聚合物(EPS)對磷也有一定的去除效果。
生物法的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本錢低,微生物經(jīng)過本身新陳代謝實(shí)施更新?lián)Q代;
(2)產(chǎn)泥量少。生物法除磷是應(yīng)用聚磷菌的生理需求從水中攝取可溶性磷酸鹽,在體內(nèi)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?qū)⒄姿猁}直接應(yīng)用外,還能夠使其它磷轉(zhuǎn)化為正磷。但是微生物對四周生活環(huán)境請求比擬苛刻,對水質(zhì)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(jìn)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(zhì)對水中磷酸根離子具有吸附親和力,經(jīng)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(qiáng);
(5)無有害物溶出;
(6)吸附劑再生容易、性能穩(wěn)定;
(7)原料易得并造價(jià)低。
盤繞這些規(guī)范,國內(nèi)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(jié)果標(biāo)明鋁柱效果最佳。近年來,不少報(bào)道標(biāo)明應(yīng)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(xué)者對自然資料和工業(yè)爐渣的吸附脫磷性能實(shí)施了普遍的研討及實(shí)驗(yàn),多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,這些資料的磷吸附容量與資料中Ca、Mg、Al和Fe等金屬元素氧化物含量成正相關(guān),證明了金屬氧化物是對磷吸附的主要活性點(diǎn);無定形非晶態(tài)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(xué)試劑,操作簡單靈敏,不產(chǎn)生二次污染,在稀溶液的溶質(zhì)別離中效果較好,合適處置低濃度的含磷廢水。如今曾經(jīng)有了一些在吸附容量方面性能優(yōu)良的高效吸附劑實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jī)理方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jié)晶法
結(jié)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(wěn)態(tài)遭到影響,磷酸根離子以磷酸鹽的方式在晶種外表析出,經(jīng)過固液別離技術(shù)到達(dá)除磷的目的。陳小光等研討了磷酸鈣鹽結(jié)晶除磷工藝性能,結(jié)果標(biāo)明,升高pH或Ca/P物質(zhì)的量比有利于提升磷去除率。張蕊采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的流化床MAP結(jié)晶除磷工藝,磷的去除率到達(dá)96%以上。上述過程pH變化范圍為8.8~9.4。結(jié)晶產(chǎn)生的污泥量約為處置水量的(0.8~2.78)‰。60℃烘干后結(jié)晶污泥含磷量大于13%,與自然鳥糞石含磷量相當(dāng)。
除上述各種常規(guī)含磷廢水處置辦法外,各種新型工藝也逐漸運(yùn)用于含磷廢水的處置。徐小明以磁性羧甲基纖維素(CMC)-CoFe2O4復(fù)合資料為吸附劑,采用磁別離技術(shù)處置含磷廢水并加以回收,磷去除率可達(dá)95%以上。蘇陽采用浸漬法制備負(fù)載氫氧化鑭的收縮石墨(EG-LaOH)除磷劑,相較于目前普遍運(yùn)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(qiáng)。EG-LaOH在90℃下的再生效率可達(dá)80%以上,具有較大的應(yīng)用前景。
隨著科學(xué)技術(shù)的開展,膜技術(shù)越來越普遍地運(yùn)用于廢水處置中。膜技術(shù)作為一種新型的別離技術(shù),既能對廢水有較高的處置效率,也能高效回收物質(zhì),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(shù)-芬頓處置工藝,采用超濾和樹脂軟化技術(shù)對低濃度有機(jī)磷廢水實(shí)施預(yù)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(shí)施芬頓氧化處置。實(shí)驗(yàn)研討標(biāo)明,這種處置工藝比單一芬頓氧化處置工藝更經(jīng)濟(jì),磷的去除率更高。王亞宜研討了序批式生物膜技術(shù)(SBBR)的開展和應(yīng)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(shù)分離了SBR和傳統(tǒng)生物膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),對水力負(fù)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(jié)語
含磷工業(yè)廢水處理辦法眾多,處置效果和適用狀況也不盡相同。化學(xué)沉淀法適用于含磷濃度較高的工業(yè)廢水,生物法適用于含磷濃度較低的生活廢水和畜牧業(yè)廢水。結(jié)晶法、吸附法有利于磷的回收應(yīng)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(zhuǎn)變傳統(tǒng)思想,增強(qiáng)磷的回收和應(yīng)用。理論和研討標(biāo)明,組合工藝較單一工藝在除磷效果上有顯著提升。在實(shí)踐工程運(yùn)用中要依據(jù)水質(zhì)特征、處置范圍、環(huán)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(shù)以及高分子多孔資料的運(yùn)用也給含磷廢水的處置提供了一個(gè)新的思緒和開展方向。