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,。從而將處理后水中的磷含量降至界限值以下,,不需要改變原水處理流程,不需要增設(shè)大型水處理構(gòu)筑物,,簡便易行,,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
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(yùn)用鋁鹽進(jìn)行化學(xué)除磷的過程中,,需要重點(diǎn)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)境污水廠處理中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(shí)際過程中可利用好氧池曝氣的特點(diǎn)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,,而具有沉降速度快的優(yōu)點(diǎn),,因此實(shí)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(yùn)輸和貯存麻煩、對設(shè)備腐蝕大等缺點(diǎn),,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(diǎn)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, 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環(huán)境污水處理廠中應(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,沉降的污泥脫水 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(diǎn),化學(xué)反應(yīng)速度快,、形成絮體大且重,、沉降快和過濾性好等優(yōu)點(diǎn),。
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(diǎn),。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。