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從含磷廢水中除磷的最佳工藝是什么

時(shí)間 : 2021-10-22 13:45:03 閱讀 : 119

含磷廢水主要含有過量的磷和氮元素。水的直接排放會(huì)造成許多水源污染問題。因此,所有含磷廢水都應(yīng)進(jìn)行除磷處理。含磷廢水中主要存在正磷酸鹽、多磷酸鹽和有機(jī)磷,不同廢水中的磷含量也不同。精科儀器制定含磷廢水處理工藝方案時(shí), 先要對(duì)廢水進(jìn)行水質(zhì)檢測,z后確定含磷廢水中磷和氮元素的含量,z后確定z佳除磷工藝方案。

含磷廢水除磷的關(guān)鍵是選擇z佳處理工藝。磷的 處理選用精科儀器化學(xué)脫磷方法,如常見鈣化脫磷、常見石灰脫磷。當(dāng)然,這是相對(duì)簡單的除磷方法,也是z經(jīng)濟(jì)的方法。精科儀器技術(shù)工程師介紹了兩種含磷廢水去除方法的基本流程:

 化學(xué)法處理含磷污水化學(xué)沉淀法是利用多種陽離子與廢水中的磷酸根結(jié)合生成沉淀物質(zhì),從而有效地從廢水中分離磷;電滲析脫磷是膜分離技術(shù)之一。這只是一種濃縮磷的方法,它本身不能從根本上去除磷。生物方法現(xiàn)在主要用于城市污水處理廠低磷含量的情況。與其他方法相比,化學(xué)沉淀法具有操作靈活性大、除磷效率高、操作簡單等特點(diǎn)。 

一、鈣法除磷
鈣法除磷在沉淀法除磷中,化學(xué)沉淀劑主要包括鋁離子、鐵離子和鈣離子,其中石灰和磷酸鹽生成的羥基磷灰石平衡常數(shù)z大,除磷效果z好。當(dāng)向含磷廢水中加入石灰時(shí),鈣離子與磷酸鹽反應(yīng)生成沉淀。反應(yīng)如下:5 Ca27oh-3h2po 4-=Ca5(oh)(po4)36h2o(1)副反應(yīng)3336Ca2 co32-=CaCO3 (2)反應(yīng)(1)的平衡常數(shù)ks0為10-55.9。從上述反應(yīng)可以看出,磷的去除效率取決于陰離子的相對(duì)濃度和ph值。由式(1)可知,磷酸鹽在堿性條件下與鈣離子反應(yīng)生成羥基磷酸鈣,反應(yīng)往往隨著酸堿度的增加而完成,當(dāng)酸堿度大于10時(shí),除磷效果更好,可以保證出水磷酸鹽的質(zhì)量濃度達(dá)到0.5毫克/升的標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)(2)是鈣離子與廢水中的碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣,這對(duì)鈣法除磷非常重要。它不僅影響鈣的用量,還產(chǎn)生碳酸鈣,碳酸鈣可用作增重劑,幫助污水凝結(jié)和澄清。在上述過程中, 階段反應(yīng)和沉淀主要是除鋅,控制酸堿度為8.5-9.0,加入聚合氯化鋁,第二階段反應(yīng)和沉淀主要是鈣法除磷,控制酸堿度為11-11.5,中和后出水排放或回用,出水水質(zhì)達(dá)到 階段標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵技術(shù):鈣法除磷的關(guān)鍵技術(shù)是以氯化鈣或石灰為藥劑,采用機(jī)械混合反應(yīng)器和高效斜管沉淀器,控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)量、混合強(qiáng)度、沉淀表面負(fù)荷和反應(yīng)酸堿度。 

二.兩種常用除磷物質(zhì):  
1.爐渣
爐渣是鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的固體廢物。它主要由氧化鈣、氧化鐵、氧化錳、二氧化硅、氧化鐵、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物組成。它有許多優(yōu)秀的特點(diǎn)。其中包含的每個(gè)組件都可以使用。該方法的實(shí)驗(yàn)研究是將200毫升模擬含磷廢水和一定量的爐渣分別加入幾個(gè)塞錐瓶中,放在振蕩器上。室溫下振蕩一定時(shí)間,使吸附反應(yīng)達(dá)到平衡,然后過濾,然后測試澄清溶液中磷的濃度,通過比較溶液中磷的初始濃度和平衡濃度,計(jì)算其在吸附劑上的吸附量和除磷速率。結(jié)果表明:(1)隨著渣量的增加,除磷率也增加,但吸附量減少。(2)吸附量z初隨著時(shí)間的增加而增加,但當(dāng)吸附時(shí)間超過2h時(shí),吸附量趨于穩(wěn)定。(3)吸附能力隨著廢水中磷濃度的增加而增加。(4)溫度對(duì)爐渣吸附影響不大。(5)溶液的酸堿度對(duì)吸附效果有重要影響。當(dāng)酸堿度為7.56時(shí),除磷率z高。因此,用爐渣處理含磷廢水時(shí),當(dāng)廢水中磷的濃度為2 ~ 13毫克/升,爐渣用量為5克/升,酸堿度為7.56,吸附時(shí)間為2h,磷的去除率可達(dá)99%以上,殘液濃度也低于 排放標(biāo)準(zhǔn),安全可靠,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。  2、加石灰含磷廢水加入大量石灰,調(diào)節(jié)酸堿度至10.5-12.5生成羥基磷灰石,沉淀穩(wěn)定,平衡常數(shù)大,生成平衡常數(shù) 3.混合劑輔助化學(xué)沉淀該方法使用的復(fù)合沉淀劑是氯化鎂和磷酸氫銨,它們?cè)诔椎耐瑫r(shí)產(chǎn)生長效復(fù)合肥。反應(yīng)原理如下:HPO42- Mg2 NH4 6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓ H PO43- Mg2 NH4 6H2O=MgNH4PO4?6h 20反應(yīng)生成MgNH4PO4?6H2O晶體大,易于過濾。對(duì)于低磷廢水,一次處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是,當(dāng)高磷廢水難以達(dá)標(biāo)時(shí),應(yīng)在一次處理的基礎(chǔ)上向一次處理液中加入復(fù)合混凝劑聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。聚合氯化鋁的混凝主要通過吸附架橋和沉淀捕網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。聚丙烯酰胺是一種陰離子高分子絮凝劑。加入溶液后,聚丙烯酰胺能迅速均勻分散,使水溶液中沉淀的離子“橋在一起”,形成絮狀物,沉淀下來[4]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以聚丙烯酰胺為助凝劑,與混凝劑聚合氯化鋁配合使用,取得了良好的混凝效果。使用復(fù)合凝固。 

三.化學(xué)除磷法的特點(diǎn)
化學(xué)除磷本質(zhì)上是一個(gè)物理化學(xué)過程,具有處理效果穩(wěn)定可靠、操作簡單、彈性高、處理處置過程中污泥不會(huì)再釋放磷、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是化學(xué)除磷方法會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的含水化學(xué)污泥。此外,試劑成本更高,導(dǎo)致殘留金屬離子濃度更高和流出物顏色增加。

含磷廢水除磷的方法有多種,針對(duì)水質(zhì)的不同情況,選擇z佳的除磷工藝。如果希望含磷廢水零排放,有必要選擇相對(duì)復(fù)雜的處理工藝。含磷廢水目前已實(shí)現(xiàn)零排放。相信在不久的將來,整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)的工業(yè)廢水也將實(shí)現(xiàn)零排放。

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