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除磷剂生产厂家污水处理除磷用量少成本低

除磷剂

       近年来,水体富营养化受到人们的关注,引起富营养化的主要元素是氮、磷,其中磷是导致水体富营养化的关键指标。因此,污水除磷已成为当前水处理技术领域的研究热点。


       生活污水厂常面临进水不稳定,进水总磷浓度高,生化系统负荷冲击大,污泥老化等问题,但是总磷持续提标至地表五类水标准(0.4mg/L),无疑给众多生活污水厂砸下高运营成本的重石。

除磷剂

       目前,城镇污水厂除磷主要是采用生物除磷和化学除磷技术。


       生物除磷是利用微生物合成代谢作用,将磷超量吸收到微生物细胞中,通过排放剩余污泥去除,但稳定性差,难以达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级A标准(≤0.5mg/L)。


       化学除磷技术是将污水中的可溶解性磷转化为不溶性的磷酸盐沉淀,通过化学沉淀除磷,常作为一种辅助除磷技术。


传统除磷药剂分析

       生活污水处理厂化学除磷段常采用的除磷剂主要分两类,传统药剂铝盐:如硫酸铝、聚合氯化铝;传统药剂铁盐:三氯化铁、硫酸亚铁、铁系化合物等。


       这些药剂都可以在生活污水中总磷含量的同时,对水体的色度、COD、SS等有一定的去除作用,但实际使用上这些药剂在使用作用、成本、设备性等方面存在差异,接下来对传统除磷药剂进行分析和比较。


       传统除磷铝盐等多核络合物以硫酸铝、聚合氯化铝、铝酸钠为代表,这一类除磷剂的除磷作用绝大部分取决于氢氧化铝的吸附作用。


铝盐除磷的反应方程式:

Al3++HnPO4(n-3)→AlPO4+nH+

       铝盐除磷过程:在理想pH条件下(5.8~6.9),当铝盐分散于水体时,一方面Al3+与PO43-反应,另一方面Al3+水解成Al(OH)+等单核络合物,并进一步通过碰撞缩合成一系列多核络合物Aln(OH)m(3n-m)+(n>1,m≤3n),这些铝的多核络合物往往具有较高的正电荷和比表面积,能够迅速吸附水中带负电荷的杂质,中和胶体电荷,胶体ξ电位,促进胶体脱稳,凝聚和沉淀,从而表现出良好的除磷作用。


       其中,Al13(OH)345+具有混凝作用,能与水体中的悬浮物和胶体等迅速发生吸附架桥、卷扫等作用,终生成网状[Al(OH)3]m沉淀而达到净化水的目的。

       优点:铝盐一般溶液酸性较弱,对设备基本不存在腐蚀性。


       缺点:有效成分低,原材料容易引入络合磷及重金属污染,与铁盐相比适用pH范围小,受温度影响大,吨水处理成本较高,铝盐毒性机理对生物造成影响,也因此正在逐渐退出市场。


        传统铁盐药剂,以三氯化铁、硫酸亚铁等铁系化合物为代表的主要除磷剂,其去除磷的作用要优于其它各类铝盐。铁盐常用的是FeCl3和Fe2(SO4)3。铁盐除磷的反应方程式可表示如下:


主反应:

Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓

Fe3++PO43-→FePO4↓

副反应:

Fe3++HCO3→Fe(OH)3↓+CO2


       铁盐除磷的过程如下:溶于水中后,Fe3+一方面与磷酸根生成难溶盐,一方面通过溶解和吸水可发生强烈水解,并在水解的同时发生各种聚合反应,生成具有较长线性结构的多核羟基络合物,如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+、Fe5(OH)96+、Fe5(OH)87+、Fe5(OH)78+、Fe(OH)126+、Fe7(OH)129+、Fe7(OH)1110+、Fe9(OH)207+和Fe12(OH)342+等。这些含铁的羟基络合物能有效或去掉水体中胶体的ζ电位,通过电中和,吸附架桥,及絮体的卷扫作用使胶体凝聚,再通过沉淀分离将磷去除。


      优点:与铝盐相比,吨水处理成本低、用量少、适用pH范围广、杂质(浊度、COD、悬浮物等)去除率高、残留物浓度低、矾花沉降速度快、因而广泛应用于工业废水,城市污水,工业用水以及生活饮用水的净化处理。


      缺点:总成本略高于生化除磷处理,与生化处理相比,产泥量更高,需要对后续污泥进行处理。偏酸性药剂,对设施有一定的防腐要求。对于高浓度污水,随投加量的增加出水色度加深较快。


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