在水處理中常見的磷價(jià)態(tài)有正磷,次磷,亞磷和有機(jī)磷。水中的磷是藻類生長的關(guān)鍵元素。過量的磷是水體污染和異味、湖泊富營養(yǎng)化和海灣赤潮的主要原因?偭椎膩碓粗饕獊碜陨钗鬯、化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥和現(xiàn)代清潔劑中使用的磷酸酯清潔劑。
實(shí)際污水處理運(yùn)用中,總磷高怎么解決呢?磷的種類有很多,如有機(jī)磷、無機(jī)正磷、無機(jī)次亞磷、偏磷、焦磷以及多聚磷等等,對(duì)于不同的磷應(yīng)選擇不同的處理辦法,黃金準(zhǔn)則是,對(duì)于無機(jī)正磷,選擇常規(guī)除磷劑,對(duì)于化學(xué)鎳廢水次磷,選擇次亞磷去除劑,對(duì)于有機(jī)磷,選擇生物除磷,較難的含磷廢水,可以考慮“生物+氧化+除磷劑”配合除磷。
正磷已經(jīng)有比較成熟系統(tǒng)的化學(xué)法和生物法,次亞磷和有機(jī)磷的去除比較復(fù)雜。次亞磷大多來自電鍍行業(yè),在化學(xué)鍍鎳過程中,需要還原劑將鎳離子還原為鎳金屬,在大多數(shù)的化學(xué)鍍液中,使用次磷酸鈉為還原劑,這就導(dǎo)致清洗廢水中含有次亞磷。
次亞磷無法和金屬離子結(jié)合形成難溶性沉淀來去除。市場上有通過氧化法把次亞磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽再鈣鹽沉淀去除正磷的方法,比如芬頓氧化或者漂白水氧化法。然而次亞磷很難被氧化成正磷,在實(shí)際操作中氧化效率不超過60%;而且氧化反應(yīng)時(shí)間長,加氧化劑藥量大,還對(duì)溫度,操作步驟要求嚴(yán)苛,卻無法有效去除次亞磷。在磷排放標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格的時(shí)候,很多企業(yè)著急達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),病急亂投醫(yī)使用氧化法,花費(fèi)成本高卻還是解決不了問題。其實(shí)除了氧化法也可以想想其他辦法,可以利用均相共沉淀法,在催化劑作用下使去除劑和次亞磷均相形成大分子,同時(shí)使用絮凝劑加快沉淀,從而達(dá)到除去次亞磷的目的。這種方法對(duì)操作要求相對(duì)比較低,但也要調(diào)節(jié)適合的PH,計(jì)算合適的劑量,否則效率不高。
有機(jī)磷酸鹽多存在于電鍍工藝中的前處理添加劑中,如除油粉中的磷酸酯,無氰電鍍的絡(luò)合劑HEDP等,以及洗滌劑,殺蟲劑中也含有有機(jī)磷。它的去除也有相對(duì)成熟的方法,有生化法,氧化法,水解法。
1、化學(xué)法除正磷
絕大多數(shù)的磷都是無機(jī)磷,而無機(jī)磷中大多數(shù)都是正磷,比如鋁氧化廢水,磷酸鹽廢水等,對(duì)于這樣的廢水,通過往里投加無機(jī)鹽除磷劑即可,而無機(jī)除磷劑多以鋁鹽、鈣鹽、鐵鹽為主,這部分無機(jī)鹽在水中強(qiáng)堿條件下會(huì)與磷酸根形成沉淀,從而把磷去除。鈣鹽的成本低,以氯化鈣或者石灰為主,但是污泥比較多;鋁鹽的除磷能力不如鐵鹽,鐵鹽在水中會(huì)水解為氫氧化化鐵膠體,具有吸附作用。
2、化學(xué)法除次亞磷
化學(xué)鎳廢水中的磷是次亞磷,對(duì)于這部分磷,傳統(tǒng)的除磷劑無法與之形成沉淀,因此無法除磷;有一種新型除磷劑,稱為次亞磷去除劑可以除磷,其作用機(jī)理是均相共沉淀,在催化劑的作用下,次亞磷去除劑通過均相共聯(lián)形成大分子,進(jìn)而在表面形成正電荷電場,從而與次亞磷酸根結(jié)合形成沉淀。有的技術(shù)是先把次亞磷氧化為正磷,再添加傳統(tǒng)除磷劑進(jìn)行沉淀,往往因?yàn)檠趸什桓撸瑢?dǎo)致出水磷很高,無法達(dá)到預(yù)期。
3、生物法除磷
生物法除磷是指好氧型細(xì)菌在一定條件下會(huì)對(duì)有機(jī)磷或者偏磷進(jìn)行硝化分解,一部分磷會(huì)被微生物吸收,從而變?yōu)槲⑸镂勰?另外一部分磷會(huì)被分解轉(zhuǎn)化為為正磷小分子,在后續(xù)處理中,還要繼續(xù)通過化學(xué)法將正磷小分子沉淀。從除磷效率來說,生物除磷法并不能把磷處理到低濃度,第一是因?yàn)槲⑸锓纸庥袡C(jī)磷的能力有限,第二是磷殘余在微生物的體內(nèi)會(huì)因?yàn)樾玛惔x而把磷排出。