废水中有机物污水中磷的化学去除
污水处理中常见污染物的去除技术分析
污水处理中常见污染物的去除技术分析随着城市的发展和人口的增加,污水处理成为一个越来越重要的问题。
污水中含有各种各样的污染物,例如有机物、氮、磷和重金属等等,这些污染物不仅严重影响了水体的水质,还会导致各种环境和健康问题。
因此,如何有效地去除污水中的污染物是污水处理的核心问题之一。
本文将从常见的污染物着手,探讨污水处理中的去除技术。
一、有机物的去除有机物是污水中最常见的污染物之一,通常包括基本有机物(BOD,COD),难分解有机物和微量有机物等三种类型。
有机物的去除技术通常包括物理、化学和生物处理。
其中,物理和化学处理通常用于预处理,而生物处理是最常见的有机物去除方法。
生物处理是利用微生物对污水中的有机物进行降解和去除。
在生物处理过程中,有机物主要通过好氧和厌氧处理来去除。
好氧处理利用空气中的氧气和一些糖类物质作为能量源,使微生物在氧气存在的条件下将有机物分解为二氧化碳和水。
而厌氧处理则是在缺氧的情况下进行,利用不同类型的细菌对有机物进行分解和去除。
生物处理的优点是效率高且成本低,缺点是处理过程需要较长的处理时间和对环境的严格要求。
二、氮的去除氮是污水中另一种常见的污染物,有机物的分解会产生氮,因此,在有机物去除的同时,氮也需要进行处理。
氮的去除通常采用生物、化学和物理等多种方法。
生物处理中主要有菌落和厌氧处理。
菌落主要是通过厌氧菌的作用将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,并通过氧化还原反应形成氮气。
“除污物中,一二级生物处理系统利用许多种不同的生物反应来去除大约90%的氮和50%的磷;氧化沟通常用于除去更高水平氮。
”(Engineering for Change, 2019)。
厌氧处理则在无氧条件下利用硝酸盐还原反应将氮还原成氨氮。
化学法主要包括硝化和反硝化。
硝化是把污水中的氨氮及亚硝酸盐转化成硝酸盐。
反硝化是将硝酸盐还原成氮气。
物理法主要采用膜反应器和深度过滤法。
膜反应器可以选择过滤掉污水中的小颗粒或微生物,从而达到去除氮的目的。
厌氧除磷原理
厌氧除磷原理一、引言厌氧除磷是一种常见的污水处理方法,它通过利用厌氧微生物的作用,将污水中的磷酸盐去除,达到净化水质的目的。
本文将详细介绍厌氧除磷的原理及其应用。
二、厌氧除磷的原理1. 厌氧微生物厌氧微生物是指在缺氧条件下生活的微生物。
与好氧微生物相比,厌氧微生物能够利用有机物质中的氧化还原反应来产生能量,并将有机物质分解为简单的化合物。
在厌氧条件下,厌氧微生物能够通过特定的代谢途径去除水体中的磷酸盐。
2. 磷酸盐的去除厌氧除磷的关键在于微生物的代谢途径。
一般来说,厌氧微生物通过两种主要的代谢途径去除磷酸盐:短程磷酸盐还原和聚磷酸盐积累。
2.1 短程磷酸盐还原短程磷酸盐还原是指厌氧微生物利用有机物质中的氧化还原反应将磷酸盐还原为磷化合物。
在这个过程中,厌氧微生物将有机物质氧化为二氧化碳,并将磷酸盐还原为磷化合物。
这种方式下,磷酸盐的去除效率较低,但是能够产生较高的能量。
2.2 聚磷酸盐积累聚磷酸盐积累是指厌氧微生物将磷酸盐在细胞内合成为聚磷酸盐。
聚磷酸盐是一种高能磷化合物,它具有很高的磷酸盐含量。
厌氧微生物利用聚磷酸盐在缺氧条件下进行能量代谢,将有机物质分解为简单的化合物,并将磷酸盐固定在细胞内。
这种方式下,磷酸盐的去除效率较高,但是能量产出较低。
三、厌氧除磷的应用厌氧除磷在污水处理领域有着广泛的应用。
它被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂以及农田灌溉水的处理等方面。
1. 城市污水处理厂在城市污水处理厂中,厌氧除磷通常作为中间处理工艺,用于去除污水中的磷酸盐。
通过厌氧除磷,可以降低后续好氧处理工艺的负荷,提高处理效果。
2. 工业废水处理厂在工业废水处理厂中,厌氧除磷可以有效去除工业废水中的磷酸盐,减少对环境的污染。
同时,厌氧除磷还可以降低处理成本,提高废水处理的经济效益。
3. 农田灌溉水处理农田灌溉水中的磷酸盐含量过高会导致土壤磷饱和,对植物生长产生不利影响。
通过厌氧除磷处理,可以有效降低农田灌溉水中的磷酸盐含量,提高土壤的磷饱和度,促进农作物的生长。
污水处理中的总磷去除技术
处理效果比较
化学沉淀法
处理效果最好,磷的去除率可 达90%以上。
生物除磷法
处理效果相对稳定,但受环境 条件影响较大,去除率一般在 80%左右。
吸附法
处理效果较好,但吸附剂再生 困难,处理效果不稳定。
离子交换法
处理效果较好,但技术复杂, 成本较高。
经济性比较
01
化学沉淀法
成本较低,适用于大规模污水处理 。
技术优势
适用于高浓度含磷废水处理,处理效率高。
吸附法在含磷废水处理中的应用
吸附法原理
利用吸附剂的吸附作用去除水中的磷。
实际应用案例
某研究团队开发了一种新型吸附剂,对含磷废水具有优异吸附性能 ,且可再生利用。
技术优势
处理效果好,适用于低浓度含磷废水处理。
结晶法在废水处理中的研究进展
1 2
结晶法原理
该方法适用于高浓度磷废水的处理, 具有处理效率高、操作简单等优点。
吸附法
01
吸附法是利用吸附剂的吸附作用将磷元素从污水中去除。常用 的吸附剂有活性炭、树脂、硅藻土等。
02
该方法具有操作简单、除磷效果好等优点,适用于低浓度磷废
水的处理。
吸附法的缺点是吸附剂用量较大,再生困难,且处理成本较高
03 。
结晶法
实际应用案例
某城市污水处理厂采用A2O工艺,通过合理调控厌氧、好氧环 境,有效降低总磷浓度,满足排放标准。
技术优势
成本低、操作简便、无化学残留。
化学沉淀法在工业废水处理中的应用
化学沉淀法原理
通过向废水中投加药剂,使磷以沉淀物形式从水中分离出来。
实际应用案例
某化工厂采用铝盐和镁盐作为沉淀剂,处理含磷废水,取得良好效 果。
如何除去污水中的磷
去除污水中磷的方法常规的生物处理法通过剩余污泥排放和处理可以从废水中去除部分磷,一些特殊工艺或经过调整运行方式以后具有除磷功能的普通工艺可以取得较好的除磷效果,具体方法有A/O,A2/O、SBR、氧化沟等。
但生物处理法的除磷效果有限,当磷的排放标准很高时,往往需要使用化学除磷或将生物法与化学除磷结合起来使用。
化学除磷是向水中投加化学药剂,生成不溶性的磷酸盐,然后再利用沉淀、气浮或过滤等方法将磷从污水中除去。
用于化学除磷的常用药剂有石灰,铝盐和铁盐等三大类。
三、生物除磷1、生物除磷的原理污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程,实现可控的除磷效果。
整个过程必须通过创造厌氧环节利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。
1)厌氧条件下释磷在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下,兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。
聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA,并将其运送到细胞内,同化成胞内碳能源储存物质PHB,所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。
2)好氧条件下摄磷好氧条件下,聚磷菌的活力得到恢复,并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量,通过PHB的氧化代谢产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储,磷酸盐从水中被去除。
3)富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放,从而将磷去除。
从能量角度来看,聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物,在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。
除磷的关键是厌氧区的设置,可以说厌氧区是聚磷菌的生物选择器。
聚磷菌能在短暂的厌氧条件下,由于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物,即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。
这样一来,能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖,并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。
这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖,避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能,因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。
生化池除磷的原理
生化池除磷的原理
生化池除磷是指通过化学或生物制剂的方式,将污水中的磷除去,以防止其对环境及人类健康的不利影响。
其原理主要有以下几种:
1. 化学沉淀法:通过在污水中添加一定量的化学药剂,如氢氧化铁、氯化铁等,使其与污水中的磷形成不溶性沉淀物,从而达到除磷的效果。
由于该方法对药剂的要求较高,且产生大量污泥,因此其适用性较为有限。
2. 生物法:生物法除磷是利用污水处理系统中的特定微生物,如异养菌等,将废水中的磷转化成生物体内的无机盐,从而达到除磷的效果。
生物法可以分为两种:一是利用生物膜法,即将含有这些微生物的填料放置在水中,污水在通过时,这些微生物依附在填料表面上,吸附并分解污水中的有机物和无机盐等;另一种是利用生物颗粒法,即将这些微生物与磷酸盐污水混合,通过搅拌等方式,使微生物与废水充分接触,反应室中的微生物可以将磷酸盐转化为氢氧化物或者硫酸盐等,以达到除磷的目的。
3. 吸附法:吸附法除磷是指将磷酸盐污水通过适当的吸附材料,如硅藻土、水处理剂等,使其中的磷牢固地结合在吸附剂的表面上,从而将其除去。
由于吸附方法具有比较高的效率和可持续效果,因此逐渐成为了污水处理的主要方式之一。
总之,生化池除磷的原理是基于不同的物理、化学和生物学反应机制,利用各种化学药剂、吸附剂或微生物来去除废水中的磷酸盐,保护环境和人类健康。
不同
的方法有其自己的优缺点,应根据具体情况选择合适的除磷技术。
污水处理生物除磷化学除磷工艺介绍
磷在废水中存在的形式是什么?磷是一种活泼元素,在自然界中不以游离状态存在,而是以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这三种状态存在。
污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。
无机磷几乎都以各种磷酸盐形式存在,包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐,以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐、三磷酸盐等。
有机磷大多是有机磷农药,如乐果、甲基对硫磷、乙基对硫磷、马拉硫磷等构成,他们大多呈胶体和颗粒状,不溶于水,易溶于有机溶剂。
可溶性有机磷只占30%左右,多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。
溶解磷占总磷的1/3 左右,PO4ˉ-P磷中大分子磷占40%。
磷是怎样转化的?影响因素有哪些?水体中的可溶性磷很容易与Ca2+、Fe3+ 、Al3+ 等离子生成难溶性沉淀物,例如AIPO4、FePO4等,沉积于水体底部成为底泥。
聚积于底泥中的磷的存在形式和数量,一方面决定于污染物输入和通过地表与地下径流的排出情况;另一方面决定于水中的磷与底泥中的磷之间的交换情况。
沉积物中的磷通过颗粒态磷的悬浮和水流的湍流扩散再度被稀释到上层水体中,或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中磷的浓度时,则可能重新释放到水体中。
在水中,磷离子以HPO42ˉ还是以H2PO4ˉ形式存在取决于pH值,当pH 值在2~7时,水中磷酸盐离子多数以H2PO4ˉ形式存在,而pH值在7~12时,则水中的磷酸盐离子多数以HPO42ˉ形式存在。
所有含磷化合物都是首先转化为正磷酸盐(PO43ˉ) 后,再转化为其他形式。
此时测定PO的含量,测定结果即是总磷的含量。
磷的来源是什么?污水中的磷部分来源于化肥和农业废弃物。
同时,生活中含磷洗涤剂的大量使用也使生活污水中磷的含量显著增加。
此外,化工、造纸、橡胶、染料和纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的废水常含有有机磷化合物。
磷的危害是什么?(1)磷对人体的危害高磷洗衣粉对皮肤有直接刺激作用,严重的会导致接触性皮肤炎、婴儿尿布疹等疾病。
废水中去除磷的方法简介
废水中去除磷的方法简介1、石灰除磷石灰除磷是投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀,反应如下:CaO+H20=Ca(OH)2;10Ca2++6PO43-+20H-=-Ca10(OH)2(PO4)6↓要点:pH值控制在10.5~11.5,反应15min后,搅拌由快到慢,废水流速0.5~0.6m/s减少到0.1~0.2m/s,防止增大的絮体破碎,磷酸根全部生成羟基磷灰石。
加入PAM沉淀,再经过砂滤、活性炭吸附。
由于石灰进入水中,首先与碳酸根作用生成碳酸钙沉淀,然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度,而不是废水的磷酸盐含量。
另外,废水中镁的含量也是影响石灰法除磷的因素,因为在高pH值条件下,可以生成Mg(OH),胶体沉淀,不但消耗石灰,而且不利于污泥脱水,其溶解度与pH值关系较大。
随着pH值的升高,羟基磷灰石的溶解度急剧下降,即磷的去除率迅速增加,pH值>9.5后,水中所有磷酸盐都转为不溶性的沉淀。
一般控制PH值在9.5~10之间,除磷效果最好。
对于不同废水的石页授加量,应通过试验确定。
2、铝盐除磷铝盐除磷常用药剂是硫酸铝和铝酸钠,pH值为6,其除磷反应式如下∶Al2(SO4)3·14H20+2H2PO4-+4HCO3-=2AlPO4+4CO2+3S042-+18H20Na2Al2O4+2H2PO4-=2AIPO4+2Na++40H-由上述反应式可以看出,投加硫酸铝会降低废水的pH值,而投加铝酸钠会提高废水的pH值,因此硫酸铝和铝酸钠分别适用于处理碱性废水和酸性废水。
铝盐的投加比较灵活,可以加在初沉池前,也可以加在曝气池中或在曝气池和二沉池之间,还可以将化学除磷与生物处理系统分开,以二沉池出水为原水投加铝盐进行混凝过滤,或在滤池前投加铝盐进行微絮凝过滤。
在初沉池前投加,可以提高初沉池对有机物的去除率;在曝气池和二沉池之间投加,渠道或管道的湍流有助于改善药剂的酒效果;在生物处理系统后投加,因生物处理对磷的水解作用可以使除磷效果更好。
污水处理中的磷去除和回收技术
污水处理中的磷去除和回收技术随着城市化的发展和人口增长,污水处理变得越来越重要。
然而,污水中含有大量的磷,这对环境造成了严重的负面影响。
磷是一种重要的养分,但过量的磷会导致水体富营养化,引发藻类过度生长,破坏水生态系统的平衡。
因此,磷的去除和回收成为了污水处理中的关键问题。
一、磷去除技术1. 化学沉淀法化学沉淀法是目前最常用的磷去除技术之一。
通过添加化学试剂,如氢氧化铁或氯化铝,将磷化合物转化为不溶于水的沉淀物,从而将磷从污水中去除。
这种方法操作简单,效果明显,但化学试剂的使用会增加成本,并产生大量的污泥需要进一步处理。
2. 生物吸附法生物吸附法利用微生物吸附磷,减少其在水中的含量。
常见的生物吸附剂包括活性炭和固定化微生物颗粒。
通过优化生物吸附剂的选择和使用条件,能有效去除污水中的磷。
3. 离子交换法离子交换法通过将磷离子与固定在树脂上的其他离子进行交换,将磷从水中去除。
这是一种高效、经济的磷去除技术,但树脂的再生和废弃物处理是一个需要解决的问题。
二、磷回收技术1. 化学回收法化学回收法是将去除的磷化合物转化为有用的化学品或肥料。
例如,将磷酸根转化为磷酸钙,可用作农业肥料。
这种方法可以实现磷资源的回收利用,减少对磷矿石的需求,但需要对产品进行后续处理,以确保其质量和安全性。
2. 生物回收法生物回收法利用微生物转化磷化合物为有机肥料或生物质。
通过控制条件,促进微生物的生长和代谢活动,可以实现磷的高效利用和回收。
三、污水处理中的磷去除和回收技术的挑战与发展尽管磷去除和回收技术已经取得了一定的进展,但仍面临着一些挑战。
首先,目前的技术大多依赖于化学试剂或高能耗的过程,需要进一步优化以降低成本。
其次,处理后的产品应该符合安全和环保的要求,在回收利用时需要注意产品的质量和标准。
此外,污水处理厂的规模和工艺也需要根据实际情况进行调整,以提高磷的去除和回收效率。
未来,随着技术的进一步发展和创新,相信污水处理中的磷去除和回收技术会不断完善。
有机磷废水处理工艺
有机磷废水处理工艺有机磷废水处理工艺的发展使得有机磷废水的处理变得更加高效和可行。
本文将介绍一种有效的有机磷废水处理工艺,以解决有机磷废水对环境的污染问题。
有机磷废水处理的第一步是预处理。
在这个阶段,我们需要将废水进行初步处理,去除其中的杂质和固体颗粒物。
这可以通过物理方法,如筛网过滤和沉淀等方式实现。
接下来,我们将介绍一种常用的有机磷废水处理方法,即生物处理。
生物处理是利用微生物对有机磷废水进行降解和转化的过程。
通过将废水引入生物反应器中,微生物可以利用废水中的有机物质作为能源,将有机磷物质转化为无机磷,从而达到去除有机磷的目的。
在生物处理过程中,我们需要控制好反应器的温度、pH值和氧气供应等条件,以促进微生物的生长和代谢活动。
此外,添加一定量的氮源和磷源也是必要的,以提供微生物生长所需的养分。
通过合理控制这些条件,可以保证生物处理过程的高效进行。
除了生物处理,还可以采用化学处理的方法来处理有机磷废水。
化学处理主要是利用化学药剂对有机磷物质进行转化和去除。
常用的化学处理方法包括氧化、还原和沉淀等。
这些化学方法可以在短时间内高效地去除有机磷物质,但需要注意药剂的选择和使用量的控制,以避免对环境造成二次污染。
为了进一步提高有机磷废水处理的效果,可以考虑采用物理化学和生物化学联合处理的方法。
通过将不同的处理方法相结合,可以充分利用各种处理方法的优点,提高处理效率和废水的处理质量。
有机磷废水处理工艺是一个复杂而重要的过程。
通过合理选择和组合各种处理方法,可以有效地去除有机磷物质,达到净化废水的目的。
希望本文的介绍能够对有机磷废水处理工艺的研究和实践有所帮助,为保护环境做出贡献。
含磷废水处理方案 含磷废水如何处理
含磷废水处理方案含磷废水如何处理磷是引起水体富营养的根源,虽然城市污水的磷含量很低,但是其排放水量极大。
如未经处理直接排除水体,将会严重污染水环境。
磷虽然是一种构成生物体必不可少的营养物质,且本身没有毒性。
但是当大量的磷铜其他营养物质一起排入水提示,问题就产生了。
藻类的大量生长使水体的生态平衡失调,导致了水体富营养化,由此产生的后果非常严重。
下面由台江环保为你推荐含磷废水处理方案,了解下含磷废水该如何处理。
一、钙法除磷在沉淀法除磷中,化学沉析剂主要有铝离子、铁离子和钙离子,其中石灰和磷酸根生成的羟基磷灰石的平衡常数最大,除磷效果最好。
投加石灰于含磷废水中,钙离子与磷酸根反应生成沉淀,反应如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反应(1)的平衡常数KS0=10-55.9。
由上述反应可知除磷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,随着pH值增加反应趋于完全。
当pH值大于10时除磷效果更好,可确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/L的标准。
反应(2)即钙离子与废水中的碳酸根反应生成碳酸钙,它对于钙法除磷非常重要,不仅影响钙的投量,同时生成的碳酸钙可作为增重剂,有助于凝聚而使污水澄清。
上述工艺中第一级反应及沉淀主要是除锌,控制pH=8.5~9.0,投加聚合氯化铝,第二级反应及沉淀主要是钙法除磷,控制pH=11~11.5,出水经中和后排放或回用。
二、炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物,主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成,具有很多优良特性,其中所含的每种成分均可以利用。
该方法的实验研究是在数个具塞锥型瓶中各加200mL模拟含磷废水和一定量的炉渣,置于振荡器上,在室温下振荡一定时间使吸附反应达到平衡后过滤,然后对清液进行磷的浓度测试,再通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度推算出其在吸附剂上的吸附量和磷的去除率。
污水处理中的高效去除有机磷的技术
污水处理中的高效去除有机磷的技术污水处理一直是保护环境和维持生态平衡的重要环节。
有机磷是污水中的一种主要污染物,其存在会对水体造成严重的污染影响。
因此,开发高效去除有机磷的技术对于实现污水处理的可持续发展至关重要。
本文就污水处理中的高效去除有机磷的技术进行探讨。
一、生物处理技术1. 生物吸附法生物吸附法是利用微生物对有机磷的亲和力实现去除的技术。
常见的生物吸附剂包括活性污泥和吸附料。
活性污泥法通过增加活性污泥的通氧量和负荷来促进微生物对有机磷的吸附作用。
吸附料法则是将吸附剂与废水接触,利用吸附剂表面的微生物群体实现去除有机磷。
生物吸附法具有高效去除有机磷的特点,且操作简便、运行成本低。
2. 生物降解法生物降解法是通过微生物将有机磷转化为无机磷,再利用其他处理工艺去除无机磷。
在普通的曝气活性污泥法中,微生物可以利用有机磷为能源进行生长,并将其转化为无机磷。
随后,通过沉淀、过滤等方式去除无机磷。
生物降解法具有去除效率高、废液处理方便等优点。
二、化学处理技术1. 化学凝结法化学凝结法是通过添加化学反应剂,使有机磷与反应剂发生凝结反应产生沉淀物,从而实现有机磷的去除。
常用的反应剂包括铝盐、铁盐等。
这些反应剂与有机磷发生反应形成的沉淀物具有较高的密度,易于沉淀分离。
化学凝结法具有快速去除效果和较高的适用范围。
2. 化学氧化法化学氧化法是通过添加氧化剂,将有机磷氧化为无机磷或其他无机物,再通过混凝、沉淀等方式进行去除。
常用的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢等。
化学氧化法具有较高的去除效率和广泛的适用性。
三、物理处理技术1. 活性炭吸附法活性炭吸附法是通过将污水通过活性炭床,利用活性炭对有机磷的亲和力实现去除。
活性炭具有高比表面积和较强的吸附性能,可以有效吸附污水中的有机磷。
活性炭吸附法具有去除效果好、工艺简单等优点,但需要进行周期性更换或再生。
2. 膜分离技术膜分离技术是通过半透膜将污水中的有机磷分离出来,达到去除的目的。
磷去除方法
污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。
如污水没有完全处理,磷还会流失到江河湖海中,造成这些水体的富营养化。
除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法。
物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法。
根据磷在污水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术。
1 污水除磷方法1. 1 化学沉淀法化学沉淀法除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。
化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点,但化学沉淀法投加药剂费用太贵,且产生的化学污泥含水量大,脱水困难,难以处理,容易产生二次污染[ 。
根据加药点的不同,化学沉淀法除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀及两点加药工艺。
这几种工艺可以结合应用,但要注意混合与反应条件,通过紊流扩散与混合作用会出现良好的沉淀效果。
1. 2 结晶法在污水中,特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中,含有浓度较高的磷酸盐,氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度,通过人为改变条件(提高pH值或同时加入药剂增加金属离子浓度) ,使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。
结晶法除磷效率高,出水水质好,当其他水质指标达到规定值时,出水可满足中水回用的要求;结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染;结晶法除磷操作简单,使用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等。
1. 3 吸附法吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。
吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附。
对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主[3 ]。
废水脱氮除磷原理
废水脱氮除磷原理
废水脱氮除磷是一种常用的废水处理方法,该方法通过物理、化学或生物等方式,将废水中的氮和磷去除,以达到净化废水、保护水环境的目的。
废水脱氮的原理主要通过氧化还原反应来实现。
在废水处理过程中,氧化剂(如氧气、臭氧等)被引入到废水中,与废水中的氮物质发生反应。
氧化剂可以将氮物质氧化成为更容易去除的形态,如将氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。
然后,通过一系列的反应和处理,将氧化后的产物从废水中去除。
废水除磷的原理主要是通过化学沉淀、生物吸附或沉淀和生物两种方式来实现。
化学沉淀是指向废水中加入化学药剂,使废水中的磷与药剂发生反应,形成不溶于水的沉淀物,从而达到去除磷的目的。
生物吸附是指利用微生物或植物等生物体的吸附能力,将废水中的磷物质吸附到生物体的表面或细胞内部。
沉淀和生物两种方式常常结合使用,以增加废水除磷的效果。
综上所述,废水脱氮除磷主要是通过氧化和沉淀、吸附等方式来实现的。
通过选择适当的处理方法、调整工艺参数和控制操作条件,可以高效地脱除废水中的氮和磷,保护水资源,减少污染。
污水处理方法之除磷、脱氮
污水处理方法之除磷、脱氮污水处理方法之除磷、脱氮:除磷:城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水,以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。
常用的除磷方法有化学法和生物法。
A、化学法除磷:利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀,将磷从废水中排除。
化学法的特点是磷的去除效率较高,处理结果稳定,污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
B、生物法除磷:生物法除磷是利用微生物在好氧条件下,对废水中溶解性磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。
整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下,将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。
这就是“厌氧放磷”。
聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外,其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PIIB(聚自-短基丁酸)储存于体内。
进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解,并释放出大量能量,一部分供自己增殖,另一部分供其吸收废水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内。
这就是“好氧吸磷”。
在此阶段,活性污泥不断增殖。
除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外,其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
脱氮:生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮50%~60%,氨氮40%〜50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占0〜5机它们均来源于人们食物中的蛋白质。
脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
A、化学法脱氮:包括氨吸收法和加氯法。
a、氨吸收法:先把废水的PH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨b、加氯法:在含氨氮的废水中加氯。
通过适当控制加氯量,可以完全除去水中的氨氮。
为了减少氯的投加量,此法常与生物硝化联用,先硝化再除去微量的残余氨氮。
B、生物法脱氮:生物脱氮是在微生物作用下,将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水处理中的化学除磷的工艺和方法
污水处理中的化学除磷的工艺和方法磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求;化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1;实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异;FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程;在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除;如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物取决于PH值;另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体;最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物化学污泥,达到化学除磷的目的;根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙熟石灰;许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物;出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰;这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的;二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用;Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3;Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5;Al3++3OH-→AlOH3↓ 式4Fe3++3OH-→FeOH3 式5金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒;需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程;沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响;对于铁盐最佳PH值范围为~,对于铝盐为~,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小;另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等;由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加;如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意;投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响;当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响;另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响;除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂;在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用CaOH2除磷要求的pH值为以上;磷酸钙的形成是按反应式6进行的:5Ca2++3po43-+OH-→Ca5PO43OH↓ pH ≥ 式6但在pH值为到的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7;Ca2++CO32-→CaCO3 式7与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度碱度的影响;在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的;对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量;化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤;1前沉析前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠管中,或者文丘里渠利用涡流中;其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要;相应产生的沉析产物大块状的絮凝体则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离;如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使Fe2+药剂,以防止对填料产生危害产生黄锈;前沉析工艺如图2所示特别适合于现有污水处理厂的改建增加化学除磷措施,因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷;常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂;经前沉析后剩余磷酸盐的含量为,完全能满足后续生物处理对磷的需要;2同步沉析同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%;其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠管中;目前很多污水厂都采用,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小;3后沉析后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法;一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池M池中,并在其后设置絮凝池F池和沉淀池或气浮池;对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水PH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和;采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高;物理法、化学法、物理化学法、生物法1.物理法:1沉淀法,主要去除废水中无机颗粒及SS;2过滤法,主要去除废水中SS和油类物质等;3隔油,去除可浮油和分散油;4气浮法,油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1的悬浮固体;5离心分离:微小SS的去除;6磁力分离,去除沉淀法难以去除的SS 和胶体等;2.化学法:1混凝沉淀法,去除胶体及细;2中和法,酸碱废水的处理;3氧化还原法,有毒物质、难生物降解物质的去除;4化学沉淀法,重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除;3.物理化学法:1吸附法,少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等;2离子交换法,回收贵重金属,放射性废水、有机废水等;3萃取法,难生物降解有机物、重金属离子等;4吹脱和汽提,溶解性和易挥发物质的去除;4.生物法:有机物、氮磷、SS的去除;1活性污泥法,推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、AB法、SBR及其变种工艺、氧化沟等;2生物膜法,生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等;3厌氧工艺,厌氧滤器AF、厌氧流化床反应器AFB、上流式厌氧污泥床反应器UASB、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器EGSB、厌氧内循环反应器IC、厌氧折流板反应器ABR等;4生物脱氮除磷工艺,A/O法、A/A/O工艺、A/O/A/O工艺、Bardenpho工艺、UCT及改良UCT工艺、短程硝化/反硝化工艺、同步硝化/反硝化工艺、短程硝化-厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺等;污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物;如污水没有完全处理,磷还会流失到江河湖海中,造成这些水体的富营养化;除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法;物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法;根据磷在污水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术;1 污水除磷方法1. 1 化学沉淀法化学沉淀法除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法;化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点,但化学沉淀法投加药剂费用太贵,且产生的化学污泥含水量大,脱水困难,难以处理,容易产生二次污染;根据加药点的不同,化学沉淀法除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀及两点加药工艺;这几种工艺可以结合应用,但要注意混合与反应条件,通过紊流扩散与混合作用会出现良好的沉淀效果;1. 2 结晶法在污水中,特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中,含有浓度较高的磷酸盐,氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度,通过人为改变条件提高pH值或同时加入药剂增加金属离子浓度,使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙;结晶法除磷效率高,出水水质好,当其他水质指标达到规定值时,出水可满足中水回用的要求;结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染;结晶法除磷操作简单,使用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等;1. 3 吸附法吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程;吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附;对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主3 天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等;人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量,有着巨大的优越性;现在已有Al,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料;1. 4 生物除磷法在厌氧区无分子氧和硝酸盐,兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs 挥发性脂肪酸类,在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAsVFAs 主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs 大约为总有机物的40%~50 %左右,将其运送到细胞内,同化成细胞内碳能源储存物PHB,所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放;进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌PAOs活力得到恢复,并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量,通过PHB的氧化分解产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸盐从液相中去除,产生的富磷污泥,通过剩余污泥排放,磷从系统中得以去除;反硝化聚磷菌DPB 能在缺氧无分子氧有硝酸盐环境下摄磷,反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐为电子受体,产生生物摄磷作用;在生物摄磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成;1. 5 人工湿地法湿地对磷有很好的去除效果,理论上人工湿地对磷的去除是植物吸收、基质的吸附过滤和微生物转化三者的共同作用,各种附着生长和悬浮在水中的微生物,在生长繁殖过程中可以吸收和利用污水中的无机磷酸盐;部分研究发现:人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不是十分显着;也有研究表明,湿地生态系统中的磷主要被截留在土壤中,而在植物体内和落叶中很少,而且仅有少数的水生植物可以吸收磷,大多数种类植物的根部对磷的吸收能力较弱,所以植物和微生物对磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要过程;所以最主要的是基质对磷的吸附和沉淀作用;一般湿地的除磷效率不是很高,在40 %~60 %之间;为了提高除磷效果,基质的选取有着重要的作用;目前常有的基质主要有:浮石、砂、活性多孔介质L ECA 、硅灰石和工业废弃物的高炉渣和石灰等;2 磷回收从磷的可持续发展、回收磷潜在的市场价值的角度来看,磷的回收势在必行;在目前对污水回收磷的研究与应用中,以鸟粪石形式回收磷的实例居多,其次是磷酸钙和磷酸铝;鸟粪石磷酸铵镁含有氮、磷元素,所以其回收必然会降低剩余污泥中的氮、磷含量,特别是对于磷元素的影响将非常明显;污水中氮磷比通常为8∶1 ,而鸟粪石中二者比例为1∶1,所以理论上回收鸟粪石可以使污水中的氮降低12. 5 % ;如图1 所示,在稳定区内Mg2 + ,NH4+ 以及PO4 3 - 浓度较低,浓度较高,其离子积大于溶度积,极易生成颗粒微小的晶体即化学沉淀,沉淀法形成的化学污泥含水率高,磷酸盐也难以达到太高的纯度,回收困难;两曲线之间的这个区称为亚稳区,这时Mg2 + ,NH+4 以及PO4 3 - 离子积小于浓度积,通常不会产生沉淀;若在反应器中投加晶种,则可以加快晶体成核速度,使其结晶于晶体表面,同时有利于晶体与水的分离,减少因晶粒微细所造成的随出水流失,以提高除磷效率与回收率;所要做的就是将反应控制在亚稳定区,这时磷酸铵镁反应处在结晶过程,晶体可以自发的析出到晶种上,以此实现磷的回收;目前荷兰开发出DHV —结晶法,南非开发了CSIR 流化床,日本有Kurita 固定床—结晶沉淀;另外,对污泥进行加热是一种实现磷回收的简单有效的方法,在70 ℃对污泥加热1 h ,能使生物固体中的聚磷酸盐大量分解释放,再加入氯化钙进行沉淀,能获得污泥中总磷的75 %左右;还可以利用具有高吸附能力的物质对磷吸附截留实现磷回收,反应所得混合物可以用来作肥料;3 结语随着时代的发展,污水除磷技术也在不断地进步,可以根据不同的条件,合理选择不同的除磷方法,以期达到最好的效果;当前,为了实现磷的可持续发展,有必要从现在起研发从污水或污泥中分离磷的技术,最大限度地实现污水磷回收;无论是应用广泛的化学沉淀法、生物处理法,还是日益受到重视的吸附法和结晶法,都存在各自的弊端,因此,还需进一步加强对除磷技术的基础研究,研制开发适合我国国情的新型除磷工艺。
污水除磷原理
污水除磷原理
污水除磷是一种常见的污水处理工艺,其原理是通过添加化学物质或利用生物活性来去除污水中的磷含量。
一种常用的化学方法是使用化学沉淀剂,如氯化铁、硫酸铝等。
这些化学物质可以与污水中的磷元素形成难溶性的沉淀物,从而使磷的浓度降低。
沉淀后的磷可以通过沉积池或沉淀池进行分离,并进行后续的处理或处置。
另一种常见的方法是生物吸附或生物吸除磷。
这种方法利用某些细菌(如磷酸盐累积细菌)吸附或吸收污水中的磷元素。
在厌氧条件下,这些细菌可以将污水中的磷元素转化为无机磷酸盐,然后以生物物质的形式沉淀下来。
这种方法相比化学方法更为环保,并且可以有效地去除磷。
此外,还有一种较新的技术是利用藻类来去除污水中的磷。
某些藻类(如蓝藻)可以吸收污水中的营养物质,包括磷元素。
通过培养适当的藻类菌种,可以将污水中的磷含量降低到较低的水平。
这种方法对于磷的去除效果较好,同时还具有环境友好和可持续发展的特点。
总之,污水除磷的原理可以通过化学沉淀、生物吸附和藻类吸收等方式来实现。
根据不同的情况和需求,可以选择合适的方法来进行污水处理,以达到高效、环保的效果。
废水除磷的基本原理
废水除磷的基本原理废水除磷是指将含有高浓度磷的废水中的磷元素去除或转化为不易溶解的形式,以达到减少废水中磷污染物的排放的目的。
废水除磷的基本原理如下:1.化学沉淀法:化学沉淀法是废水除磷的传统方法之一、它通过添加适量的金属盐(如铁盐、铝盐)到废水中,利用金属盐与废水中的磷离子形成不溶性的磷盐沉淀物。
这些沉淀物可以通过沉淀、过滤等步骤进行分离和回收。
化学沉淀法适用于废水中磷浓度较高的情况。
2.生物吸附法:生物吸附法是利用特定的微生物或其他生物材料具有吸附磷的能力。
这些微生物或生物材料可以通过培养和繁殖得到,然后添加到废水中,吸附废水中的磷污染物。
生物吸附法相对于化学方法具有成本低、处理效果好等优点,因此在废水处理中得到了广泛应用。
3.活性炭吸附法:活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料。
废水中的磷污染物可以通过活性炭的孔隙吸附作用被捕获并去除。
当活性炭吸附饱和后,可以通过热解或气体吹脱等方式恢复活性炭的吸附能力,实现磷回收。
4.含铁氧化物吸附法:含铁氧化物(如铁氧化铝、铁氧化锰等)具有很高的吸附磷能力。
废水中的磷污染物可以通过与含铁氧化物的表面作用而吸附在其上。
这种吸附作用可以通过调节废水中的pH值、含铁氧化物的溶解度和废水中的磷浓度等条件来实现。
5.高效生物脱磷法:高效生物脱磷法是利用特定的细菌(如含聚磷酸盐细菌)来进行废水除磷的方法。
这些细菌可以利用废水中的有机物作为电子供体,将废水中的磷转化为多聚磷酸盐的形式存储在细菌体内。
然后,通过一系列步骤将细菌和多聚磷酸盐从废水中分离并回收,实现废水除磷。
综上所述,废水除磷的基本原理可以通过化学沉淀法、生物吸附法、活性炭吸附法、含铁氧化物吸附法和高效生物脱磷法来实现。
不同的方法适用于不同的废水特性和处理要求,需根据具体情况选择合适的除磷方法进行处理。
除磷方式整理
除磷方式整理*废水除磷1.化学凝聚沉淀法除磷化学法除磷是向污水中投加化学药剂,使水中磷酸根离子生成难溶性盐,形成絮凝体后与水分离,从而去除污水中的磷.化学凝聚沉淀法[2-3]使用的化学沉淀剂一般是铁盐、亚铁盐、铝盐、石灰和镁盐等.铁盐或铝盐分散于水体时,Fe”(或Fe2+)或A13+水解同时发生聚合反应,生成多羟基络合物。
当水中存在磷酸盐时,铁铝的羟基化合物表现出良好的除磷效果.石灰因廉价而且易于控制,通常用来去除废水中的磷,石灰与水中磷酸盐反应,生成羟基磷灰石沉淀,实现磷的去除.2.强化生物除磷(EBPR)系统EBPR的作用机制国际上目前普遍认可和接受的生物除磷理论是PAOs的摄/放磷原理.EBPR是在厌氧/好氧交替运行条件下,活性污泥中的聚磷微生物被选择并生长为优势种群的过程。
厌氧阶段,PAOs利用分解胞内聚磷(同时释放磷)产生的能量吸收污水中的有机物(主要是短链脂酸),并在胞内合成PHA;好氧阶段,PAOs利用分解胞内PHA产生的能量吸收磷,通过排泥达到去除污水中磷的目的。
EBPR工艺产生了富磷活性污泥,这些污泥一部分作为接种污泥被循环回厌氧反应器,另一部分则作为剩余污泥被排出。
EBPR工艺在正常运行后便可以取得高效稳定的除磷效果。
从类型上讲,无论采用连续式的推流反应器还是使用SBR反应器,都可以完全达到本工艺的要求。
3.人工湿地除磷技术人工湿地系统是一种经济且技术质量要求低的环境污染控制工艺,目前主要用于污水处理。
在湿地系统内生长有大量水生植物,某些情况下也存在陆生植物。
湿地系统的净化能力是多方面的:首先体现在植物的过滤和吸收能力上,湿地系统中的植物,特别是大型水生植物,其淹没或半淹没的根系对污水具有过滤作用,当入流废水从一端缓慢地流到另一端时,水生植物能够截留悬浮固体降低COD,是良好的大型生物过滤器;其次氮、磷是植物生长的营养物质,湿地中的植物会通过根系吸收利用污水中的氮、磷元素,从而进一步减少了污水中的污染物;再次,湿地系统的净化能力又体现在微生物对污染物质的降解上,在淹没于污水的植物根系中,附着生长着大量的微生物,它们能够有效地将污水中不易被植物吸收利用的污染物质降解为能够被吸收的营养物质,从而促进了污水的净化效果。
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废水中有机物,污水中磷的化学去除
废水中有机物,污水中磷的化学去除:废水中有机物
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1
污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。
如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。
生活污水处理。
另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。
最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。
出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。
Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5式3
与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。
需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。
对于铁盐最佳PH值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。
另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。
如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。
当在同步沉析工
艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂。
在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。
磷酸钙的形成是按反应式6进行的:
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓pH ≥8.5式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。
在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠(利用涡流)中。
其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。
相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。
如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。
常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。
经前沉析后剩余磷酸盐的含量为 1.5-2.5mg/1,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。
其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。
目前很多污水厂都采用,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。
一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中,并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水PH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
各种化学磷工艺的优缺点一览表
工艺类型
优点
缺点
前沉析工艺
·能降低生物处理设施的负荷,平均其负荷的波动变化,因而可以降低能耗
·现有污水厂易于改造实施;
·总污泥产量增;
·对反硝化反应造成困难(底物分解过多);
·对改善污泥指数不利
同步沉析工艺
·通过污泥回流可以充分利用沉析药剂;
·如果是将药剂投加到曝气池中,可采用价格较便宜的二价铁盐药剂
·金属盐药剂会使活性污泥重量增加,从而可以避免活性污泥膨胀;
·同步沉析设施的工程量较小。
·采用同步沉析工艺会增加污泥产量;
·采用酸性金属盐药剂会使PH下降到最佳范围以下,这对硝化反应不利;
·磷酸盐污泥和生物剩余污泥是混合在一起的,因而回收磷酸盐是不可能的,此外在厌氧状态下污泥中磷会再溶解;
·由于回流泵会絮凝体破坏,但通过投加高分子絮凝助凝剂减轻这种危害。
后沉析工艺
·磷酸盐的沉析是和生物净化过程相分离的,互相不产生影响;
·药剂的投加可按磷负荷的变化进行控制;
·产生的磷酸盐污泥可以单独排放,并可以加以利用,如用做肥料。
·后沉析工艺所需要的投资大、运行费用高,但当新建污水处理厂时,采用后沉析工艺可以减小生物处理二次沉淀池的尺寸。