磷酸盐的物理化学去除

有几种物理化学的磷酸盐去除可与常规工艺一起使用的工艺污水二级处理.这些过程通常涉及使用化学物质来促进磷酸盐和a的沉淀主要澄清器沉淀池或盆)从处理后的废水中分离含磷污泥;或者在某些情况下,溶解气浮用于去除含磷配合物。在这种类型的去除中使用的主要化学物质是明矾,酸钠,氯化铁或硫酸铁,氯化铁或硫酸铁和石灰。硫酸亚铁和氯化亚铁是炼钢作业的副产品(称为酸洗液),因此在使用上具有成本优势。聚电解质已与明矾或石灰一起有效地用作絮凝助剂。用于沉淀磷酸盐的化学物质的组合与用于颗粒胶体分散形成絮凝体的絮凝剂有惊人的相似之处。

化学化学沉淀所涉及的反应可以从第三章的描述材料中回顾。使用上述任何一种化学除磷的选择由以下因素决定:

•进水磷水平

•悬浮固体和胶体

•碱度

化学品成本,包括运输

•化学品可用性的可靠性

•污泥处理设施和方法,以及包括处置在内的成本

•与其他处理工艺(一级和二级处理工艺)的兼容性

铁和明矾盐可以在初级和二级处理过程的不同阶段添加。然而,为了最大限度地去除磷,在含有有机磷的废水流(其中有机磷转化为正磷)中,最好在二次处理后添加明矾和铁盐。添加明矾或铁盐的这一顺序可能会导致额外的氮去除。不同的化学添加点和顺序取决于废水的特点治疗的目标。

物理化学除磷过程的明显缺点是与化学物质或混凝剂相关的成本。此外,由于添加化学物质而增加的污泥体积和物理化学过程无法去除氮化合物也是已知的缺点。

磷酸盐石灰沉淀

磷酸钙沉淀系统类似于初级沉淀系统沉降槽或盆地。流入废水与石灰混合絮凝,使废水中的磷酸盐以不溶性钙盐的形式析出。确定磷与石灰沉淀过程中产生的污泥量所需的主要反应为(式5.1):

5Ca+2 + 3PO4-3 + OH- b Ca5(PO4)3(OH) I

然而,同样的石灰也可能导致镁(OH)2和CaCO3的沉淀,除了正磷。

石灰污泥从澄清器经常回收,以降低成本石灰在治疗。该工艺一般可达到80-95%的去除率废水中的磷酸盐.石灰也可以软化水;然而,大量使用的石灰提出了一个新的挑战:处理处理中增加的污泥量。

磷酸亚铁沉淀

该工艺使用氯化亚铁将废水中的可溶性磷酸盐转化为不溶性磷酸盐。有亚铁盐存在时磷沉淀的相关反应可写成(式5.2):

3Fe2+ + 2PO43+ b Fe3(PO4

当加入亚铁盐时,也可能产生和析出Fe(OH)2。

聚电解质也被用于在澄清器中辅助磷酸盐与氯化亚铁络合物的絮凝。其他盐也可用来代替氯化亚铁;其中包括氯化铁和铝酸钠。回顾在第三章中,我们讨论了使用铁盐和聚电解质来减少胶体颗粒的絮凝。这个过程可以被看作是对传统过程的扩展污水一级处理流程。

像所有涉及化学沉淀反应的过程一样,磷酸盐的亚铁沉淀成本取决于金属盐的成本。如果能经济地获得金属盐,则除磷作业的成本是合理的。用于废水处理的氯化亚铁可以从钢铁厂获得,其中氯化亚铁是钢铁生产的废物。氯化亚铁的应用主要沉积除磷设施也有一个意想不到的好处:它减少了二级处理设施的BOD负荷,因为它会引起废水中有机胶体的絮凝和随后的沉降。使用氯化亚铁作为絮凝剂的缺点是,它需要使用耐腐蚀的设备,亚铁或铁的污泥可能会造成损害;这些污泥可能与第6章中描述的一些脱水技术不兼容。

磷酸盐的明矾和铁沉淀

加入明矾除磷的代表性反应表达式为(式5.3):

Al3+ + PO4-3 ^ AlPO4 I

Al(OH)3也可能从废水中析出。

一种适当的除磷反应铁盐表示为(式5.4):

Fe+3 + PO4-3 ^ FePO4 I

同样,如果pH值为碱性,几乎不可避免地会形成Fe(OH)3并从废水中析出。

继续阅读:污水深度处理的膜工艺

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