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关于水中的磷及除磷技术,你都知道哪些

时间:2022-07-12 09:57:53   访客:463

水体中过量的磷主要来自化肥、农业废弃物和城市污水。相关资料显示,地表水的磷酸盐含量在过去15年中增加了25倍,进入水体的磷酸盐60%来自市政污水。城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂,它不仅会造成水体富营养化,还会在很多水体中造成大量泡沫。水体中过量的磷一方面来自外来得工业废水和生活污水;另一方面,它也有它的内生作用,即水体中的底泥会以还原状态释放磷酸盐,从而增加磷的含量,特别是在一些硝酸盐引起富营养化的湖泊中,市政污水的排入使之更加复杂化,会使该系统迅速恶化,即使停止添加磷酸盐也不能解决问题。

这是因为多年来在底部沉积了大量富含磷酸盐的沉积物,由于不溶性铁盐的保护层,这些沉积物通常不参与混合。但当底水含氧量低且处于还原状态时(通常发生在夏季分层时),保护层消失,导致磷酸盐释放到水中。

磷以有机磷和无机磷的形式存在于污水中。有机磷主要存在于各种微生物和动物粪便中,无机磷包括磷酸盐、聚磷酸盐等,主要存在于各种磷酸根离子中。

除磷是指从污水中去除磷。污水中的磷具有以固体形式和溶解形式相互循环和转化的性能,污水除磷就是基于这种磷的性能而开发的。

目前污水除磷的主流技术有:化学除磷法,将磷转化为不溶性固体沉淀物,从污水中分离出来;使微生物摄取的磷呈溶解状态,与微生物结合,并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。根据废水中除磷方式的不同,应采用不同的除磷技术。

化学沉淀法除磷

化学沉淀法是向污水中投加药剂,使水中磷酸离子生成难溶性的盐,形成絮凝体与水分离,从而去除污水中所含磷的一种物理化学方法。根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法两种。

结晶法除磷

结晶法除磷就是使溶液呈碱性并含有适量Ca2+的含磷废水以一定流态通过填料结晶床。该填料结构和表面性质与羟基磷酸钙相似,它破坏溶液中离子的亚稳态,形成羟基磷酸钙在填料颗粒表面结晶,从而达到除磷目的。结晶床填料应具有特定的吸附与其本身结构类似成分的特性,而使水中的Ca2+、OH-、PO43。在填料颗粒表面富集,形成局部浓度增高,其离子积大于溶度积,从而产生结晶沉淀。

结晶法除磷具有处理效率好、污泥产量少、操作简单、适用范围广等优点,通常应用于深度处理城市生活污水厂的二级出水;可以和混凝法联用处理高浓度工业含磷废水;可以用于去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等。

污水生物除磷

1.基本原理

污水中磷的转化过程主要是有机磷转化为无机磷的过程。有机磷结构较复杂,但它们一般都带有易断裂的P≒O、P≒S双键,偏聚磷酸盐主要包括焦磷酸盐 (Na4P2O7)、三聚磷酸盐(Na5P3O10)等,在厌氧条件下,它们都可被生物酶水解,终生成无机磷酸盐。在好氧条件下,大分子有机物被氧化生成CO2,随之,存在于其中的有机磷也会被氧化为无机磷酸盐。这样,通过厌氧水解和好氧氧化,污水中的有机磷基本上已完全转化为无机磷酸盐,供微生物体合成自身细胞所用而被去除。

对于市政污水而言,有机磷一般在污水管网中已有部分转化为无机磷酸盐,在污水处理厂的厌氧段,有机磷进一步转化为无机磷。

2.生物除磷的基本过程

活性污泥法处理污水时,将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行,能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长,使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥,其结果与普通活性污泥法相比,可去除污水中更多的磷。

a 除磷菌的过量摄取磷

好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。

b 除磷菌的磷释放

在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

c 富磷污泥的排放

在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。


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