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污水中磷怎么处理及回用方法

文章出处:澳门十大网上博网址/ 人气:发表时间:2019-06-04 22:11
        磷来自不可再生的磷矿,经过化肥、农作物、人和动物,后通过填埋处理返回土壤。磷是一种不可再生资源。如果磷得不到回收,将影响人类100年的正常生产和生活。污水中的磷主要来自含磷有机物的生活污水、合成洗涤剂、工业废液、化肥和农药以及各种动物的排泄物。如果污水得不到完全处理,磷也会流失到河流、湖泊和海洋中,导致这些水体富营养化。除磷方法可分为物理化学除磷法、生物除磷法和人工湿地除磷法。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。
 
污水处理设备
 
一、 污水除磷方法
 
1、 化学沉淀法
 
化学沉淀法除磷的基本原理是通过添加化学试剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离去除污水中的磷。根据所用的药剂,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、投资少、处理效率高等you点。但是,化学沉淀法加入化学物质太贵,产生的化学污泥含水量大,脱水困难,处理困难,容易造成二次污染。
 
根据投加点的不同,化学沉淀除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀和两点投加工艺。这些过程可以组合使用,但要注意混合和反应条件,通过湍流扩散和混合会产生良好的沉淀效果。
 
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2、结晶法
 
污水,尤其是城市污水厂剩余污泥和水产养殖废水处理后的上清液,含有较高浓度的磷酸盐、氨氮、钙离子、镁离子和碳酸氢盐碱度。不溶性晶体物质,主要是磷酸铵镁晶体和羟基磷灰石,是通过人工改变条件(增加酸碱度或同时加入化学物质以增加金属离子浓度)沉淀出来的。
 
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,出水可以满足中水回用的要求。通过结晶除去磷会导致水中的磷以晶体的形式沉淀在晶种上,理论上不会产生污泥,也不会造成二次污染。结晶除磷方法操作简单,适用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深处理,去除污泥消化池中磷浓度较高的上清液等。
 
3、吸附法
 
吸附除磷是利用一些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的吸附、离子交换或表面沉淀,对污水进行除磷的过程。吸附除磷过程包括物理吸附和化学吸附。天然吸附剂主要依靠大的比表面积,主要是物理吸附,而人工吸附剂相比天然吸附剂,主要是化学吸附,显著提高孔隙率和表面活性。天然吸附剂包括粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙脱石、凹凸棒土、海泡石、活性氧化铝、海绵铁等。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you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。
 
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4、 生物除磷法
 
在厌氧区(不含分子氧和硝酸盐),兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸。在厌氧条件下,聚磷细菌从原污水中吸取这些和挥发性脂肪酸(挥发性脂肪酸主要来自污水中可生物降解的成分,生活污水中挥发性脂肪酸约为总有机物的百分之40),将它们运输到细胞中,同化到细胞内碳能量储存(PHB)中,并需要聚磷水解和细胞内糖糖酵解的能量,导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后,这些专性好氧聚磷菌(PAOs)的活性恢复,超过生长要求的磷量以聚磷的形式被吸取,通过PHB的氧化分解产生能量用于磷吸取和聚磷合成。从液相中除去磷酸盐,产生的富磷污泥通过剩余污泥排出,磷从系统中除去。
 
反硝化聚磷菌(DPB)可以在缺氧环境(没有分子氧和硝酸盐)中吸取磷。反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐作为电子受体产生生物吸磷。在生物磷吸取的同时,硝酸盐被还原成氮,这使得磷吸取和反硝化两种不同的生物过程能够在相同的环境中使用相同类型的细菌完成。
 
污水处理设备生物除磷
 
5、人工湿地法
 
湿地具有良好的除磷效果。理论上,人工湿地除磷是植物吸取、基质吸附过滤和微生物转化的综合作用。附着和悬浮在水中的各种微生物在生长和繁殖过程中可以吸取和利用污水中的无机磷酸盐。一些研究发现,人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷去除率的相关性不是很显著。一些研究还表明,湿地生态系统中的磷主要截留在土壤中,但植物和落叶中的磷很少,只有少数水生植物能够吸取磷,大多数植物的根系对磷的吸取很弱,因此植物和微生物对磷的去除作用很小,不是磷去除的主要过程。因此,重要的是磷被基质吸附和沉淀。
 
一般湿地的除磷效率不是很高,为400。为了提高除磷效果,基质的选择起着重要的作用。目前,常见的基质有浮石、沙子、活性多孔介质(L2非洲经委会)、硅灰石、高炉渣和工业废料中的石灰等。
 
污水处理设备人工湿地
 
二、 磷回收
 
从磷的可持续发展和磷回收的潜在市场价值来看,磷回收势在必行。目前,在污水磷回收的研究和应用中,以鸟粪石形式回收磷的例子很多,其次是磷酸钙和磷酸铝。鸟粪石(磷酸铵镁)含有氮和磷元素,因此其回收必然会降低剩余污泥中的氮和磷含量,特别是对磷元素的影响会非常明显.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百分之12. 5 。
 
加热污泥是实现磷回收的一种简单有效的方法。将污泥在70℃加热1 h,可分说明放出生物固体中的大量多磷酸盐,然后加入氯化钙沉淀,可获得污泥中总磷的百分之75。也可以使用具有高吸附能力的物质来吸附和拦截磷以实现磷的回收,并且从反应获得的混合物可以用作肥料。
 
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随着时代的发展,污水除磷技术也在不断提高。为了达到效果,可以根据不同的条件合理选择不同的脱磷方法。目前,为了实现磷的可持续发展,有必要研究和开发从污水或污泥中分离磷的技术,以大限度地回收污水中的磷。无论是广泛应用的化学沉淀法、生物处理法,还是越来越受到重视的吸附法和结晶法,都有各自的缺点。因此,有必要进一步加强除磷技术的基础研究,开发适合中******情的新型除磷技术。

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