今天緩蝕阻垢劑廠家和大家一起看一下除磷劑的簡單介紹。
除磷劑可以快速、高效去除污水中的磷,去除過程產(chǎn)生的污泥量少,易與水體分離,可應(yīng)用于環(huán)境污水處理、生物濾池工藝、污水處理廠、生物濾池水體磷的去除。所有的污水除磷方法都包含有兩個必要的過程,首先將溶解性磷(磷酸鹽)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性懸浮(顆粒)性狀態(tài),然后通過固液分離將磷從污水中除去。
一、除磷劑的分類除磷劑是向污水中投加化學(xué)藥劑,使水中磷酸根離子生成難溶性鹽,形成絮凝體后與水分離,從而去除水中所含的磷。根據(jù)化學(xué)除磷法的原理介紹,除磷劑主要分為四類:
1、鋁鹽化學(xué)除磷藥劑采用鋁鹽作為藥劑添加在化學(xué)除磷工藝中,經(jīng)常使用的有三種,一種是硫酸鋁,一種是氯化鋁,還有一種是聚合氯化鋁,在具體的反應(yīng)過程中,包含兩個主要的反應(yīng)過程,首先是三價鋁離子通過與磷酸根產(chǎn)生反應(yīng)而出現(xiàn)沉淀,沉淀的化合物為AlPO4 。其次是三價鋁離子能夠出現(xiàn)水解反應(yīng),在這一過程中會有正電荷以及單核羥基絡(luò)合物以及多核羥基絡(luò)合物的存在,在經(jīng)過范德華力以及網(wǎng)捕等一系列的作用以后,就能達(dá)到比較理想的沉淀效果,這樣也就達(dá)到了化學(xué)除磷的要求。在運用鋁鹽進(jìn)行化學(xué)除磷的過程中,需要重點控制 pH,這樣才能達(dá)到理想的除磷效果,否則會造成所排放的水體中鋁鹽超標(biāo)。
2、鐵鹽化學(xué)除磷藥劑鐵鹽除磷藥劑主要有硫酸亞鐵、聚合氯化硫酸鐵、氯化鐵及聚合氯化鐵等。鐵鹽與鋁鹽除磷反應(yīng)機(jī)理類似,之外還會發(fā)生強(qiáng)烈水解并同時發(fā)生各種聚合反應(yīng)吸附水中的磷。Fe2+除磷效率與pH相關(guān),但有關(guān) Fe2+除磷最佳PH存在爭議:有人認(rèn)為PH=8時,F(xiàn)e2+除磷效果最好,但研究表明PH=7.5~8.5時不易生成沉淀,從而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要較高PH值,而環(huán)境自來水廠處理中PH值往往低于 7.5。另外,在水中 Fe3(PO4)2 沒有FePO4穩(wěn)定,這些都限制了二價鐵鹽在廢水除磷中的應(yīng)用,實際過程中可利用好氧池曝氣的特點將Fe2+氧化成 Fe3+來提高化學(xué)除磷效率。鐵鹽與磷酸鹽反應(yīng)形成沉淀物相對于鋁鹽更加穩(wěn)定,而具有工業(yè)廢水速度快的優(yōu)點,因此實際應(yīng)用比較多,但是具有出水濁度與色度高、對出水PH影響大、運輸和貯存麻煩、對設(shè)備腐蝕大等缺點,同時鐵也是刺激藻類生長和引發(fā)湖泊水華的一個重要因素,這些缺點限制其使用范圍。
3、鈣系除磷藥劑向含磷污水中加入氫氧化鈣,污水的pH上升,同時污水中磷與鈣反應(yīng)生成 Ca5(OH)(PO4)3, 反應(yīng)式如下:
隨著pH的升高,污水中Ca5(OH)(PO4)3的溶解度降低,為使磷的去除率達(dá)到 90%以上,需要把 H調(diào)至10.5-11范圍內(nèi),在此pH范圍內(nèi),污水中的磷含量可降低至0.5mg/L以下。由于需要較高的 pH,對水體生物的正常生長有一定的影響,同時鈣鹽除磷藥劑還會引起池壁或渠、管壁上結(jié)垢及曝氣管堵塞等,因此鈣鹽除磷藥劑在河道治理和城市污泥脫水廠中應(yīng)用的比較少。
4、復(fù)合新型除磷藥劑復(fù)合新型除磷藥劑種類多樣,其中主要有聚氯化鋁鐵(PAFC)、聚氯化鋁(PAC)、聚氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚亞鐵、聚氯硫酸鐵(PFCS)、聚合硫酸氯化鋁鐵(PAFCS)、聚合硫酸鋁(PFAS)、改性硅藻土以及上述幾種除磷藥劑和PAM、二氧化錳等形成的混合物等。這些新型除磷藥劑基本上都有良好的電荷中和與吸附架橋功能,凝聚性能良好,絮凝體生成迅速,密集度高且質(zhì)量大,沉降性能優(yōu)越,沉降的曝氣池 性能好,無二次污染,適用水體 pH值范圍廣,具有較強(qiáng)的去除效果,而且藥劑生產(chǎn)工藝簡單,原料易得,生產(chǎn)成本低。其中 PAFC 在環(huán)境污水廠中應(yīng)用的比較多,原因在于 PAFC 結(jié)合了鋁鹽和鐵鹽的雙重優(yōu)點,化學(xué)反應(yīng)速度快、形成絮體大且重、沉降快和氣浮池性好等優(yōu)點。因此,PAFC既能克服鋁鹽絮體生成慢、絮體輕、沉降慢的不足,同時又能克服鐵鹽除磷的出水渾濁、色度高的缺點。改性硅藻土是最近新使用的化學(xué)除磷藥劑,其組成包括硅藻土PAC和石灰等,其中的PAC和石灰可與 PO43- 反應(yīng)生成 AlPO4和Ca5(PO4)3OH 等沉淀物,同時硅藻土具有吸附、混凝、過濾、共沉等作用,能充分接觸并除去水中的 PO43- 。因此除磷效果較穩(wěn)定,出水TP變化較小。
二、除磷劑使用方法
1、投加量的確定除磷劑投加量的確定依據(jù)有一下幾種因素:原水中磷含量的大小、原水磷含量的種類、設(shè)計出水磷含量的大小(出水含磷國家標(biāo)準(zhǔn))和設(shè)計除磷效率(除磷劑投加之后的含磷量)。最終投加量的確定要經(jīng)過小試和中試的實驗確定,或是根據(jù)同類相似工程的經(jīng)驗值確定后進(jìn)行中試驗證,確保出水達(dá)到相關(guān)法規(guī)要求。
2、直接投加法即固體或粉末狀的除磷劑不經(jīng)過稀釋而直接投加到水體中的方法,但是這種方法的使用有一定的限制因素:第一要求所加水體的 pH 為酸性環(huán)境,第二所加的水體中有攪拌裝置,否則除磷效果非常有限,因為除磷劑沒有充分與水體接觸,就不會充分的與磷發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。因此這種方法更多的適用于污水處理廠。
3、稀釋之后投加法將固體或粉末狀除磷劑經(jīng)過一定的稀釋比例稀釋之后直接投加到目標(biāo)水體中,這種方法使用的范圍更廣。具體操作流程如下:
有以下注意事項:
1、投加量:需經(jīng)過科學(xué)計算和相關(guān)實驗確定。
2、稀釋過程中的攪拌:充分?jǐn)嚢琛?/p>
3、投加點的選擇:最好在水流湍急、沉淀池狹窄處進(jìn)行稀釋液的投加。
三、投加地點
1、前置除磷
前置除磷工藝的特點是化學(xué)藥劑投加在污水廠中、沉砂池的進(jìn)二沉池(管)中、或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設(shè)置產(chǎn)生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應(yīng)產(chǎn)生的沉析產(chǎn)物(大塊狀的絮凝體)在初沉池中通過沉淀被分離。如果生物段采用的是初沉池,則不允許使用鐵鹽藥劑,以防止對填料產(chǎn)生危害(產(chǎn)生黃銹)。前置除磷工藝由于僅在現(xiàn)有工藝前端增加化學(xué)除磷措施,比較適合于現(xiàn)有污水處理廠的改建,通過這一工藝步驟不僅可以除磷,而且可以減少生物處理設(shè)施的負(fù)荷。常用的化學(xué)藥劑主要是石灰和金屬鹽藥劑。前置除磷后控制剩余磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L,完全能滿足后續(xù)生物處理對磷的需要。
2、同步除磷
同步除磷是目前使用較為廣泛的化學(xué)除磷工藝,在國外約占所有化學(xué)除磷工藝的50%。其工藝是將化學(xué)除磷劑投加在過濾出水或沉降進(jìn)水中,個別情況也有將藥劑投加在曝氣池進(jìn)水或回流污泥渠(管)中。目前已確定對于活性污泥法工藝和生物轉(zhuǎn)盤工藝可采用同步化學(xué)除磷方法,但對于水渠能否將藥劑投加在二次景觀進(jìn)水中尚值得探討。
3、后置除磷
后置除磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)的分離在一個與生物處理相分離的設(shè)施中進(jìn)行,因此也叫二段法工藝。一般將化學(xué)藥劑投加到二沉池后的一個混合池中,并在其后設(shè)置絮凝池和沉淀池(或河道)。對于要求不嚴(yán)的受納水體,在后置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑,但必須對出水pH值加以控制,如可采用CO2進(jìn)行中和。采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物和總磷,但因為需要恒定供應(yīng)空氣因而運行費用較高。
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