城市用水在一定程度上影響著人們的生活水平,因此對(duì)于污水處理方面必須格外慎重,傳統(tǒng)的活性污泥等生物方法雖然穩(wěn)定可靠,并積累了多年的經(jīng)驗(yàn),但其在除磷、除氮方面效果較差,很易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,使水體溶解氧含量降低,造成水質(zhì)下降。采用一些化學(xué)方法能夠輕松的解決這類問題,在城市污水處理過程中運(yùn)用化學(xué)污水除磷劑就是一項(xiàng)很有效的方法,并且其現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
1化學(xué)除磷
1.1反應(yīng)機(jī)理
為滿足國(guó)家排放水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),在傳統(tǒng)污水排放的基礎(chǔ)上,采用化學(xué)除磷法對(duì)水質(zhì)進(jìn)一步的提高?;瘜W(xué)除磷主要是利用化學(xué)除磷藥劑對(duì)城市污水進(jìn)行處理。其反應(yīng)機(jī)理是通過溶解和沉淀作用使污染物在水體中遷移轉(zhuǎn)化,通過在污水中投加一些無機(jī)金屬藥劑,如氯化鋁、硫酸鋁,使其與污水中溶解性的磷鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)而生成難溶解的沉淀化合物,再通過一些物理手段如過濾對(duì)這些難溶解的化合物進(jìn)行處理,達(dá)到深度除磷的目的,同時(shí)其還能夠?qū)Τ鞘兴此炷凉徇M(jìn)行處理,使水中的磷含量達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2化學(xué)除磷的優(yōu)勢(shì)
化學(xué)除磷的方法與傳統(tǒng)污水處理的方法相比,不需要建立大型的水處理建筑物,也不需要改變污水處理的流程,只需要在污水中投放除磷藥劑。因此,這種方法具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)點(diǎn),易得到廣泛的推廣和使用。2化學(xué)污水除磷劑在污水處理中的應(yīng)用能否有效運(yùn)用化學(xué)除磷法處理污水,主要是在對(duì)化學(xué)污水除磷劑的選擇使用上。在污水處理過程中,沉析過程以及凝聚過程在一定程度決定了除磷效率,同時(shí)其二者對(duì)于水體的PH值以及化學(xué)污水除磷劑有著嚴(yán)格的要求,因此必須多加注意。目前,在污水處理過程中使用的化學(xué)污水除磷劑主要有鋁鹽、鐵鹽、石灰石以及復(fù)合絮凝劑。
2.1鋁鹽
鋁鹽類化學(xué)污水除磷劑主要包括三種,硫酸鋁、氧化鋁以及聚合氯化鋁。硫酸鋁中有帶18個(gè)水的硫酸鋁,其分子式為Al2(SO4)3.18H2O,狀態(tài)為固體,在污水處理混凝沉淀的過程中主要發(fā)生如下水解反應(yīng):Al3++PO43——AlPO4,在PH為中性條件下,磷與所添加鋁的摩爾質(zhì)量比為1:3,也就是說,每1mol的磷需要加3mol的鋁。同時(shí),若污水呈堿性,在加入鋁鹽之前,應(yīng)降低水體的pH值,以防鋁離子與污水中的氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,而對(duì)除去污水中過量的磷沒有任何作用。此外,雖然污水含磷量與添加鋁鹽的量嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),但經(jīng)過鋁鹽除磷藥劑處理過的污水含鋁量很標(biāo)的可能性還是存在的,如果未經(jīng)檢測(cè)就排放,對(duì)水體的危害性很大,甚至?xí):θ说纳眢w健康,必須在控制投入量的同時(shí),在污水處理后,對(duì)水體質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.2鐵鹽
鐵鹽類化學(xué)污水除磷劑包括二價(jià)鐵鹽與三價(jià)鐵鹽,二價(jià)鐵鹽中主要有硫酸亞鐵,三價(jià)鐵鹽中主要有氯化硫酸鐵和氯化鐵。在污水處理過程中鐵鹽水解生成三價(jià)鐵離子,三價(jià)鐵離子與三價(jià)的磷酸根發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鐵沉淀。運(yùn)用鐵鹽污水除磷劑也需要嚴(yán)格控制水體的pH值,較佳的pH值為5.0,經(jīng)大量實(shí)踐研究表明,每1mol的磷需要三價(jià)鐵離子1.5-3mol。鐵鹽化學(xué)污水除磷劑對(duì)于污水中過量的磷處理及其有效。對(duì)磷含量為2.5mg/L的二級(jí)水中,投入50—100mg/L的氯化鐵就可以達(dá)到百分之九十以上的去磷氯,因此,在污水處理過程中鐵鹽的實(shí)際應(yīng)用與其它除磷試劑相比,應(yīng)用更為廣泛。
2.3石灰石
石灰石就是鈣鹽,其在混凝沉淀中發(fā)生的主要反應(yīng)為5Ca2++4OH-+3HPO42-——Ca5OH(PO4)3+3H2O,在這個(gè)過程中,為提高去磷的效率,需要將PH值控制在10.5-11.0以內(nèi),同時(shí)鈣鹽投入量與磷的重量比為2:1。在混凝沉淀過程中,其改善了沉淀池的沉淀效果,使清晰度得到了提高,除此之外,鈣鹽在沉析過程中也發(fā)揮著重要作用,但在沉折過程中,發(fā)揮主要作用的并不是鈣鹽,而是OH-離子,經(jīng)探究發(fā)現(xiàn),鈣的投入量與污水的堿量是成正相關(guān)的關(guān)系。隨著pH值的提高,磷酸鈣的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷對(duì)pH的要求較為嚴(yán)格,一旦pH很出8.5-10的范圍之內(nèi),就會(huì)發(fā)生Ca2++CO32-——CaCO3的反應(yīng),生成的碳酸鈣易造成沉淀池壁上結(jié)垢、阻塞曝氣管等的現(xiàn)象,因此,與鋁鹽、鐵鹽相比,其在城市污水處理過程中的應(yīng)用較少
2.4復(fù)合絮凝劑
復(fù)合絮凝劑是將兩種或多種單組分絮凝劑通過某些化學(xué)反應(yīng),形成大分子量的共聚復(fù)合物。其與單一絮凝劑相比有顯著的優(yōu)勢(shì),是一種既經(jīng)濟(jì)有簡(jiǎn)單的水質(zhì)處理方法,目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)用水、工業(yè)廢水以及生活污水的處理中。復(fù)合絮凝劑主要分為三種,無機(jī)-無機(jī)、無機(jī)-有機(jī)以及有機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑。通過對(duì)無機(jī)絮凝劑進(jìn)行詳細(xì)論述。無機(jī)復(fù)合絮凝劑主要是鋁鹽、鐵鹽及硅酸鹽的復(fù)合,或是一些大分子聚合物,如聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺絮凝劑是水溶性高分子聚合物,具有良好絮凝性,可以降低液體之間的摩擦阻力。在污水處理過程中,其主要作為助凝劑、絮凝劑、污泥處理劑。聚丙烯酰胺分子中含有大量的活性集團(tuán)并且其分子鏈具有不規(guī)則和長(zhǎng)的特點(diǎn),因此在吸附沉積物時(shí)能凝聚成體積很大的絮凝物,使水體無論是從清澈度還是質(zhì)量上都有所提高。此外,其沉降和過濾的速度都較為迅速,省時(shí)又省力。聚丙烯酰胺在污水處理過程中被簡(jiǎn)稱為PAM工藝,其能達(dá)到快速處理污水的效果,因此有很好的發(fā)展空間。
3結(jié)束
綜上所述,化學(xué)污水除磷劑在污水處理過程中有很好的發(fā)展前景,就目前污水處理技術(shù)而言,應(yīng)結(jié)合科技手段,發(fā)展創(chuàng)造出更多復(fù)合材料。同時(shí),化學(xué)處理技術(shù)應(yīng)與生物技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使污水處理方式得到創(chuàng)新發(fā)展。
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