除磷剂的分类与使用:处理方法与要点
所有污水的除磷方法都包含两个必要的过程:首先将溶解性磷(磷酸盐)物质转化为不溶性悬浮(颗粒)性状态,然后通过固液分离将磷从污水中除去。化学除磷的核心,就在于选对除磷剂、用对方法。
一、除磷剂的四大分类
根据化学除磷法的原理,除磷剂主要分为四类:铝盐化学除磷药剂、铁盐化学除磷药剂、钙系除磷药剂、复合新型除磷药剂。
1、铝盐化学除磷药剂
常用的是硫酸铝、氯化铝和聚合氯化铝三种。运用铝盐进行化学除磷时,需要重点控制 pH 值,这样才能达到理想的除磷效果,否则会造成所排放水体中的铝盐超标。
2、铁盐化学除磷药剂
主要有硫酸亚铁、聚合氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐的除磷反应机理类似,但形成的沉淀物比铝盐更稳定、沉降速度更快,因此实际应用比较多。不过铁盐也有明显缺点:出水浊度与色度高、对出水 pH 影响大、运输和贮存麻烦、对设备腐蚀大;同时铁也是刺激藻类生长、引发湖泊水华的重要因素,这些缺点限制了它的使用范围。
3、钙系除磷药剂
向含磷污水中加入氢氧化钙,污水 pH 上升,磷与钙反应生成 Ca₅(OH)(PO₄)₃。该反应需要较高的 pH,会对水体生物的正常生长造成影响,且容易引起池壁、渠管结垢及曝气管堵塞,因此钙系除磷药剂在河道治理和城市污水处理厂中应用较少。
4、复合新型除磷药剂
种类多样,主要包括聚氯化铝铁(PAFC)、聚合氯化铝(PAC)、聚氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚氯硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硫酸铝(PFAS)、改性硅藻土,以及上述药剂与 PAM、二氧化锰等形成的混合物。它们普遍具有良好的电荷中和与吸附架桥功能:絮凝体生成迅速、密集度高、沉降性能优越,污泥脱水性能好,无二次污染,适用 pH 范围广,且生产工艺简单、原料易得、成本低。
其中 PAFC 在环境污水厂中应用最多——它结合了铝盐和铁盐的双重优点,化学反应速度快、絮体大而重、沉降快、过滤性好,既能克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢的不足,又能克服铁盐出水浑浊、色度高的缺点。改性硅藻土(硅藻土+PAC+石灰)是新起之秀:PAC 和石灰可与 PO₄³⁻ 反应生成 AlPO₄、Ca₅(PO₄)₃OH 等沉淀物,硅藻土本身兼具吸附、混凝、过滤、共沉作用,除磷效果稳定,出水 TP 波动小。
二、除磷剂使用方法
- 投加量的确定:依据原水磷含量的大小与种类、设计出水磷含量(出水含磷国家标准)和设计除磷效率,经科学计算和小试实验确定。
- 直接投加法:固体或粉末状除磷剂不经稀释直接投加到水体中。有一定限制:要求所加水体呈酸性,且水体中有搅拌装置,否则药剂无法与磷充分反应。这种方法更适用于污水处理厂。
- 稀释后投加法:将除磷剂按一定比例稀释后投加到目标水体,适用范围更广。稀释过程中需充分搅拌;投加点最好选在水流湍急、河道狭窄处。
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小结
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