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污水处理化学品:脱磷剂的分类和使用简介

2022-03-24 10:42:52 合肥鸿昇自动化科技有限公司 阅读

任何污水除磷方法都包括两个基本步骤。先将可溶性磷(磷酸盐)物质转化为不溶性悬浮(颗粒状)物质,再根据固液分离将磷从污水中去除。

一、脱磷剂的类型

除磷剂是在污水中加入化学药剂,使水中的磷酸根离子形成不溶性盐,形成絮体后再与水分离,从而去除水中所含的磷。此外,在不改变原水处理步骤或增加大规模水处理构筑物的情况下,将处理回水中的磷含量降低到限值以下,简单易行,经济实用,可获得明显的社会效益和经济效益。根据化学脱磷的原理介绍,脱磷剂可分为四种类型:

1.铝盐化学脱磷剂

化学除磷中使用铝盐作为试剂工艺,常用的有三种,一种是硫酸铝,一种是氯化铝,一种是聚合氯化铝。在具体的反应步骤中,有两个关键的反应步骤。首先,三价铝离子根据与磷酸盐的反应沉淀,沉淀的化合物是AlPO4。

此外,三价铝离子能产生水解反应。在这一步中,会出现正电荷及其单核羟基络合物和其多核羟基络合物。经过范德华力及其网捕等一系列作用,可以达到理想的沉淀效果,也符合化学除磷的要求。在铝盐化学除磷的步骤中,需要重点控制pH,以达到理想的除磷效果,否则排放水体中铝盐会超标。

2.铁盐化学脱磷剂

除铁除磷的关键药剂有硫酸亚铁、聚合氯化铁、氯化铁和聚合氯化铁。

铁盐和铝盐除磷的反应机理相似,除此之外,还会产生强烈的水解作用,同时产生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2+的除磷效率与pH值有关,但对于Fe2+除磷的适宜PH值存在争议:很多人认为PH=8时,Fe2+的除磷效果较好,但研究表明pH = 7.5 ~ 8.5时不易形成沉淀,从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高的PH值,而环境污水工厂处理中的PH值往往低于7.5。

此外,Fe3(PO4)2在水中不如FePO4稳定,这限制了亚铁盐在废水除磷中的应用。在实际操作中,利用好氧池曝气的特性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,提高化学除磷的效率。与铝盐相比,铁和磷酸盐反映出形成的沉淀物更稳定,且具有沉降速度快的优点,因此在实践中得到广泛应用。但它具有出水浊度和色度高、对出水PH值影响大、运输和储存不便、对设备腐蚀性大等缺点。同时,铁也是刺激藻类生长的重要因素,限制了其应用范围。

3.磷酸钙去除剂

在含磷的污水中加入氢氧化钙,使污水的pH上升,同时污水中的磷和钙反应生成Ca5(OH)(PO4)3,反应式如下

随着pH值的升高,Ca5(OH)(PO4)3在废水中的溶解度降低。为了使磷的去除率超过90%,需要在10.5-11的范围内调节H,在此pH范围内,废水中磷的含水量可降至0.5 mg/L以下。

由于需要较高的pH值,对水生生物的正常生长有一定的影响。同时,磷酸钙除磷剂还会造成池壁或渠壁结垢、管壁结垢和曝气管堵塞等。所以磷酸钙除磷剂在河道整治和城市环境污水处理植物中很少使用。

4.复合新型脱磷剂

新型复合脱磷剂种类繁多,其中最关键的是聚合氯化铝铁(PAFC)和聚合氯化铝。

(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铁、聚合硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸铁铝(PAFCS)、聚合硫酸铝(PFAS)、改性硅藻土以及上述除磷剂的混合物、PAM、二氧化锰等。这类新型除磷药剂大多往往具有优良的电荷中和和吸附架桥效果,优良的内聚力特性,快速生成絮体,高流量高质量,优良的地基沉降性能,良好的污泥脱水机地基沉降特性,无污染,可利用的水质pH值覆盖范围广,实际去除效果强,药剂制作简单工艺流程,原料易得。其中PAFC在自然环境污水处理工厂中应用广泛,因为它结合了铝盐和铁盐的双向优势,具有有机化学敏感、絮体多而重、地基沉降快、过滤性好等优点。

因此,PAFC既能克服铝盐形成絮体慢、絮体轻、沉降慢的缺点,又能克服铁盐除磷出水浊度大、色度高的缺点。改性硅藻土是一种新型化学除磷剂,由硅藻土、聚合氯化铝和石灰组成。PAC和石灰可以与PO43-反应形成沉积物,例如AlPO4和Ca5(PO4)3OH。同时,硅藻土具有吸附、混凝、过滤和共沉淀功能,能充分接触并去除水中的PO43-。因此,除磷效果稳定,出水总磷变化较小。

二。脱磷剂的使用方法

1.剂量的确定

除磷剂的投入量取决于原水中的磷量、原水中磷的种类、设计水中的磷量(含水磷的国家标准)和设计除磷效率(除磷剂投入后的磷含量)。最终的投入必须通过小型试验和实验来确定,或根据类似工程的经验值通过实验来验证,以确保水符合相关法律法规的要求。

2.直接加法

即固体或粉末状的除磷剂不经稀释投入水体,但这种方法的应用存在一定的限制因素:一是水体的ph处于酸性环境,二是水体中有搅拌装置,否则除磷效果非常有限。除磷剂与水体接触不充分,与磷有关的化学反应不能充分发生。所以这种方法在污水处理站被广泛使用。

3.稀释后添加

或者将固体粉末除磷剂按一定稀释比例稀释后直接投入目标水体的方法,适用范围广。

有以下预防措施:

1.用量:需要通过科学计算和相关实验来确定。

2.稀释步骤中的搅拌:充分搅拌。

3.加药点的选择:稀释剂在水流急、河道窄的地方加药。


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