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水处理设备知识:除磷剂的分类及使用

2019/10/4 10:54:43      点击:

纯水设备www.xqccs.com】所有的废水脱磷方法都包括两个必要的过程:首先,将溶解的磷(磷酸盐)转化为不溶性悬浮(颗粒)状态,然后通过固液分离去除废水中的磷。

除磷剂的分类

    除磷剂是向污水中添加化学药剂,使水中的磷酸盐离子形成不溶性盐,形成絮凝剂和水分离剂,从而去除水中的磷。因此,处理后的水磷含量可以降低到阈值以下,无需改变原水处理工艺或增加大型水处理结构。该方法简单易行纯水设备,经济实用,具有显著的社会效益和经济效益。根据化学除磷法的原理,除磷剂可分为四类:

1、铝盐化化学除磷剂

    使用铝盐作为试剂添加在化学除磷过程中,有三种常用的,是一种铝硫酸盐是一种铝氯,还有一种聚合氯化铝,特定反应的过程中,由两个主要的反应过程,首先是三价的铝离子与磷酸根反应和沉淀,沉淀为AlPO4化合物。

    其次,三价的铝离子可以水解,在这个过程中会有一个正电荷,mono-nuclear羟基的存在复杂和多核羟基复杂,经过一系列的功能,如范德华力和净捕捉,可以实现一个更理想的降水效果,所以它也符合化学除磷的要求。在铝盐化学除磷的过程中,需要重点控制pH值,才能达到理想的除磷效果纯水设备,否则排出的水体会有过量的铝盐。

2、铁盐化学除磷剂

铁盐除磷剂主要有硫酸亚铁、多氯代硫酸铁、三氯化铁和多氯化铁。

    铁盐和铝盐除磷机理相似,同时发生强水解和多种聚合反应来吸收水中的磷。价铁除磷效率与pH,但有争议的最佳pH值除磷价:有些人认为价铁除磷效果是最好的,pH = 8,但研究表明去离子水设备,它是不容易形成沉淀当pH = 7.5 ~ 8.5,从而减少脱磷的效率。Fe2+除磷需要较高的PH值,在环境废水处理中PH值通常小于7.5

    另外,Fe3 (PO4) 2在水中的稳定性不如FePO4,限制了二价铁盐在污水除磷中的应用。实际过程中,通过好氧池曝气将Fe2+氧化为Fe3+,提高化学除磷效率。铁的盐和磷酸反应形成沉积物相对于铝盐更稳定,具有沉降速度快的优点,因此更多的实际应用,但水浊度和色度高、大影响水的PH,运输和储存的问题,缺点等设备的腐蚀,和铁是刺激经济增长的藻类和湖水是中国的一个重要因素,这些缺点限制了它的使用范围。

3、脱钙除磷剂

    当向含磷污水中加入氢氧化钙时,污水的pH值升高。同时,污水中的磷和钙反应生成Ca5 (OH) (PO4)3

反应式如下:

    随着pH的升高,污水中Ca5OH(PO4)3的溶解度降低,为使磷的去除率达到 90%以上,需要把 H调至10.5-11范围内,在此pH范围内,污水中的磷含量可降低至0.5mg/L以下。

    由于需要较高的 pH,对水体生物的正常生长有一定的影响,同时钙盐除磷药剂还会引起池壁或渠、管壁上结垢及曝气管堵塞等,因此钙盐除磷药剂在河道治理和城市环境污水处理厂中应用的比较少。

4 、复合新型除磷药剂

    复合新型除磷药剂种类多样,其中主要有聚氯化铝铁(PAFC)、聚氯化铝(PAC)、聚氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚亚铁、聚氯硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硫酸铝(PFAS)、改性硅藻土以及上述几种除磷药剂和PAM、二氧化锰等形成的混合物等。这些新型除磷药剂基本上都有良好的电荷中和与吸附架桥功能,凝聚性能良好,絮凝体生成迅速,密集度高且质量大纯水设备,沉降性能优越,沉降的污泥脱水 性能好,无二次污染,适用水体 pH值范围广,具有较强的去除效果,而且药剂生产工艺简单,原料易得,生产成本低。其中 PAFC 在环境污水厂中应用的比较多,原因在于 PAFC 结合了铝盐和铁盐的双重优点,化学反应速度快、形成絮体大且重、沉降快和过滤性好等优点。

    因此,PAFC既能克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢的不足,同时又能克服铁盐除磷的出水浑浊、色度高的缺点。改性硅藻土是最近新使用的化学除磷药剂,其组成包括硅藻土PAC和石灰等,其中的PAC和石灰可与 PO43- 反应生成 AlPO4Ca5PO43OH 等沉淀物,同时硅藻土具有吸附、混凝、过滤、共沉等作用,能充分接触并除去水中的 PO43- 。因此除磷效果较稳定,出水TP变化较小。

二、除磷剂使用方法

1 、投加量的确定

    除磷剂投加量的确定依据有一下几种因素:原水中磷含量的大小、原水磷含量的种类、设计出水磷含量的大小(出水含磷国家标准)和设计除磷效率(除磷剂投加之后的含磷量)。最终投加量的确定要经过小试和中试的实验确定,或是根据同类相似工程的经验值确定后进行中试验证,确保出水达到相关法规要求。

2 、直接投加法

    即固体或粉末状的除磷剂不经过稀释而直接投加到水体中的方法,但是这种方法的使用有一定的限制因素:第一要求所加水体的 pH 为酸性环境,第二所加的水体中有搅拌装置,否则除磷效果非常有限,因为除磷剂没有充分与水体接触去离子水设备,就不会充分的与磷发生相关的化学反应。因此这种方法更多的适用于污水处理厂。

3 、稀释之后投加法

    将固体或粉末状除磷剂经过一定的稀释比例稀释之后直接投加到目标水体中,这种方法使用的范围更广纯水设备。具体操作流程如下:

有以下注意事项:

1、投加量:需经过科学计算和相关实验确定。

2、稀释过程中的搅拌:充分搅拌。

3、投加点的选择:最好在水流湍急、河道狭窄处进行稀释液的投加。

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