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从含磷废水中除磷的最佳工艺是什么

文字:[大][中][小] 本文首次发布时间:2020-01-04     浏览次数:

含磷废水主要含有过量的磷和氮元素。水的直接排放会造成许多水源污染问题。因此,所有含磷废水都应进行除磷处理。含磷废水中主要存在正磷酸盐、多磷酸盐和有机磷,不同废水中的磷含量也不同。精科仪器制定含磷废水处理工艺方案时,首先要对废水进行水质检测,最后确定含磷废水中磷和氮元素的含量,最后确定最佳除磷工艺方案。

含磷废水除磷的关键是选择最佳处理工艺。磷的永久处理选用精科仪器化学脱磷方法,如常见钙化脱磷、常见石灰脱磷。当然,这是相对简单的除磷方法,也是最经济的方法。精科仪器技术工程师介绍了两种含磷废水去除方法的基本流程:

 化学法处理含磷污水化学沉淀法是利用多种阳离子与废水中的磷酸根结合生成沉淀物质,从而有效地从废水中分离磷;电渗析脱磷是膜分离技术之一。这只是一种浓缩磷的方法,它本身不能从根本上去除磷。生物方法现在主要用于城市污水处理厂低磷含量的情况。与其他方法相比,化学沉淀法具有操作灵活性大、除磷效率高、操作简单等特点。 

一、钙法除磷
钙法除磷在沉淀法除磷中,化学沉淀剂主要包括铝离子、铁离子和钙离子,其中石灰和磷酸盐生成的羟基磷灰石平衡常数最大,除磷效果最好。当向含磷废水中加入石灰时,钙离子与磷酸盐反应生成沉淀。反应如下:5 Ca27oh-3h2po 4-=Ca5(oh)(po4)36h2o(1)副反应3336Ca2 co32-=CaCO3 (2)反应(1)的平衡常数ks0为10-55.9。从上述反应可以看出,磷的去除效率取决于阴离子的相对浓度和ph值。由式(1)可知,磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙,反应往往随着酸碱度的增加而完成,当酸碱度大于10时,除磷效果更好,可以保证出水磷酸盐的质量浓度达到0.5毫克/升的标准。反应(2)是钙离子与废水中的碳酸盐反应生成碳酸钙,这对钙法除磷非常重要。它不仅影响钙的用量,还产生碳酸钙,碳酸钙可用作增重剂,帮助污水凝结和澄清。在上述过程中,第一阶段反应和沉淀主要是除锌,控制酸碱度为8.5-9.0,加入聚合氯化铝,第二阶段反应和沉淀主要是钙法除磷,控制酸碱度为11-11.5,中和后出水排放或回用,出水水质达到第一阶段标准。 关键技术:钙法除磷的关键技术是以氯化钙或石灰为药剂,采用机械混合反应器和高效斜管沉淀器,控制适当的反应量、混合强度、沉淀表面负荷和反应酸碱度。 

二.两种常用除磷物质:  
1.炉渣
炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废物。它主要由氧化钙、氧化铁、氧化锰、二氧化硅、氧化铁、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成。它有许多优秀的特点。其中包含的每个组件都可以使用。该方法的实验研究是将200毫升模拟含磷废水和一定量的炉渣分别加入几个塞锥瓶中,放在振荡器上。室温下振荡一定时间,使吸附反应达到平衡,然后过滤,然后测试澄清溶液中磷的浓度,通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度,计算其在吸附剂上的吸附量和除磷速率。结果表明:(1)随着渣量的增加,除磷率也增加,但吸附量减少。(2)吸附量最初随着时间的增加而增加,但当吸附时间超过2h时,吸附量趋于稳定。(3)吸附能力随着废水中磷浓度的增加而增加。(4)温度对炉渣吸附影响不大。(5)溶液的酸碱度对吸附效果有重要影响。当酸碱度为7.56时,除磷率最高。因此,用炉渣处理含磷废水时,当废水中磷的浓度为2 ~ 13毫克/升,炉渣用量为5克/升,酸碱度为7.56,吸附时间为2h,磷的去除率可达99%以上,残液浓度也低于国家排放标准,安全可靠,不会产生二次污染。  2、加石灰含磷废水加入大量石灰,调节酸碱度至10.5-12.5生成羟基磷灰石,沉淀稳定,平衡常数大,生成平衡常数 3.混合剂辅助化学沉淀该方法使用的复合沉淀剂是氯化镁和磷酸氢铵,它们在除磷的同时产生长效复合肥。反应原理如下:HPO42- Mg2 NH4 6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓ H PO43- Mg2 NH4 6H2O=MgNH4PO4?6h 20反应生成MgNH4PO4?6H2O晶体大,易于过滤。对于低磷废水,一次处理即可达到排放标准。但是,当高磷废水难以达标时,应在一次处理的基础上向一次处理液中加入复合混凝剂聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。聚合氯化铝的混凝主要通过吸附架桥和沉淀捕网来实现。聚丙烯酰胺是一种阴离子高分子絮凝剂。加入溶液后,聚丙烯酰胺能迅速均匀分散,使水溶液中沉淀的离子“桥在一起”,形成絮状物,沉淀下来[4]。实验结果表明,以聚丙烯酰胺为助凝剂,与混凝剂聚合氯化铝配合使用,取得了良好的混凝效果。使用复合凝固。 

三.化学除磷法的特点
化学除磷本质上是一个物理化学过程,具有处理效果稳定可靠、操作简单、弹性高、处理处置过程中污泥不会再释放磷、抗冲击负荷能力强等优点。缺点是化学除磷方法会产生大量难以处理的含水化学污泥。此外,试剂成本更高,导致残留金属离子浓度更高和流出物颜色增加。

含磷废水除磷的方法有多种,针对水质的不同情况,选择最佳的除磷工艺。如果希望含磷废水零排放,有必要选择相对复杂的处理工艺。含磷废水目前已实现零排放。相信在不久的将来,整个工业系统的工业废水也将实现零排放。

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