含磷废水怎么处理，含磷废水处理工艺流程
文章出处：http://www.wsclss.com/ 人气：发表时间：2019-06-04 21:21
水中过量的磷、氮等元素会加速水体富营养化，水体富营养化更加严重，给工业、水产养殖、农业和旅游业带来巨大危害。氮、磷和其他营养物质浓度的增加是藻类大量繁殖的原因，其中磷是关键因素。因此，如何有效降低污水中磷的浓度，对消除污染、保护环境具有重要意义。
目前，污水除磷技术主要包括生物法和化学法。生物工艺如A/O、A2/O和UCT工艺主要适用于处理低浓度有机磷废水。化学和物理化学方法主要包括混凝沉淀、结晶、离子交换吸附、电渗析、反渗透等工艺，主要适用于无机含磷废水的处理。
然而，工业生产过程中经常出现大量高浓度含磷废水。目前的研究对高浓度含磷废水没有严格的定义。一般认为高浓度废水，只要它高于生活废水中的磷含量或总磷浓度在100毫克/升以上，高浓度含磷废水很难用单一的生物法或化学法去除。即使可以去除，也会对整个单一生物法或化学法处理过程造成很大负担，降低整个处理过程的处理效果或妨碍连续操作。
1水体中磷的来源
排入湖泊的大部分磷来自生活污水、工厂和畜牧业废水、山林和农田肥料流失以及雨雪。与前几项相比，降雨和降雪中磷含量较低。一些调查表明，降雨中磷的平均浓度低于0.04毫克/升，降雪中磷的平均浓度低于0.02毫克/升。以生活污水为例，每人每天排放的磷量约为1.4 ~ 3.2克，各种洗涤剂的贡献约占70氮，烹饪和洗涤用水以及粪便和尿液中的磷也有相当大的含量。工厂排放的磷主要来自化肥、医药、金属表面处理、纤维染色发酵和食品工业。在水域的磷流入量中，生活污水占43.4%为大，其他依次为20.5%，29.4%与6.7%，生活污水43.4%工厂和畜牧业废水20.5%肥料流失29.4%降雪降水6.7%。
•废水中磷的形态
废水中的磷以正磷酸盐、多磷酸盐和有机磷的形式存在。由于废水来源不同，总磷和各种形式的磷含量差异很大。典型生活污水中总磷含量为3 ~ 15毫克/升(以磷计)；新鲜生活污水中磷酸盐的分布大致如下:正磷酸盐5毫克/升(按磷计算)、三聚磷酸盐3毫克/升(按磷计算)、焦磷酸盐1毫克、升(按磷计算)和有机磷
2化学法处理含磷污水
化学沉淀法是利用多种阳离子与废水中的磷酸盐结合生成沉淀物质，从而有效地将磷从废水中分离出来。电渗析脱磷是膜分离技术之一。这只是一种浓缩磷的方法，它本身不能从根本上去除磷。生物方法现在主要用于城市污水处理厂低磷含量的情况。与其他方法相比，化学沉淀法具有操作灵活性大、除磷效率高、操作简单等特点。
一、钙法除磷
钙法除磷在沉淀法除磷中，化学沉淀剂主要包括铝离子、铁离子和钙离子。石灰和磷酸盐生成的羟基磷灰石平衡常数大，除磷效好。向含磷废水中加入石灰时，钙离子与磷酸盐反应生成沉淀，反应如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反应(1)的平衡常数KS0=10-55.9.
从上述反应可以看出，磷的去除效率取决于阴离子的相对浓度和酸碱度。从式( 1 )可以看出，磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙，并且随着ph值的增加，反应趋于完成。当ph值大于10时，除磷效果更好，可以出水磷酸盐的质量浓度小于0.5毫克/升。反应( 2 )，即钙离子与废水中的碳酸盐反应生成碳酸钙，对钙法除磷非常重要，不仅影响钙的用量，而且生成碳酸钙，可以作为加重剂，有助于混凝澄清污水。
上述过程中，一阶段反应和沉淀主要是除锌，控制酸碱度为8.5 - 9.0，加入聚合氯化铝，二阶段反应和沉淀主要是钙法除磷，控制酸碱度为11 - 11.5，中和后出水排放或回用，出水水质达到一级标准。
关键技术：
钙法除磷的关键技术是以氯化钙或石灰为药剂，采用机械混合反应器和高效斜管沉淀器，控制适当的反应量、混合强度、沉淀表面负荷和反应酸碱度。
二.两种常用除磷物质：
1.炉渣
炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废物。它主要由氧化钙、氧化铁、氧化锰、二氧化硅、氧化铁、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成。它有许多特点。其中包含的每个组件都可以使用。该方法的实验研究是将200毫升模拟含磷废水和一定量的炉渣分别加入几个带塞子的锥形瓶中，放在振荡器上。室温下振荡一定时间，使吸附反应达到平衡，然后过滤，然后测试澄清溶液中磷的浓度，通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度，计算其在吸附剂上的吸附量和除磷速率。研究表明:
( 1 )随着炉渣用量的增加，除磷率也增加，但吸附量减少。
( 2 )吸附量初随着时间的增加而增加，但当吸附时间超过2h时，吸附量趋于稳定。
( 3 )吸附能力随着废水中磷浓度的增加而增加。
( 4 )温度对炉渣吸附影响不大。
( 5 )溶液的酸碱度对吸附效果有重要影响。当酸碱度为7.56时，除磷率高。
因此，用炉渣处理含磷废水时，当废水中磷的浓度为2 ~ 13毫克/升时，炉渣用量为5克/升，酸碱度为7.56，吸附时间为2h，磷的去除率可达99，残液浓度也低于排放标准，安全可靠，无二次污染。
2、加石灰
含磷废水中加入大量石灰，调节酸碱度至10.5 - 12.5，生成羟基磷灰石，沉淀稳定，平衡常数大，生成的Ca10(OH)2(PO4)6的平衡常数为90，是铝盐和铁盐生成的磷酸盐沉淀的3 - 4倍。平衡常数越大，沉淀越稳定，沉淀效果越好，脱磷越彻底，固液分离效果越好，含磷废水处理完全达标，p ≤ 0.5毫克/升。加石灰提高废水的酸碱度除磷也净化了废水中的油和CODcr，废水可以达标排放。石灰用于处理含磷废水，产生大量污泥。斜管沉淀池底部的污泥通过底部管道排入污泥浓缩池，每天排放1 - 2次，避免管道干堵塞。污泥浓缩池浓缩后，较低厚度的污泥泵入板框压滤机压滤，固液分离，干渣包装外运。
3.混剂辅助化学沉淀法
该方法使用的复合沉淀剂为氯化镁和磷酸氢铵，除磷的同时生产出长效复合肥。反应原理如下:
HPO42-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4•6H2O↓+H+
PO43-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4•6H2O↓
反应生成的MgNH4PO4？6H2O晶体大，易于过滤。对于低磷废水，一次处理即可达到排放标准。但是，当高磷浓度废水难以达标时，应在一次处理的基础上，在一次处理液中加入复合混凝剂聚合氯化铝( PAC )和聚丙烯酰胺( PAM )。聚合氯化铝混凝主要通过吸附架桥和沉淀结网来实现。聚丙烯酰胺是一种阴离子高分子絮凝剂。加入溶液后，聚丙烯酰胺可以迅速而均匀地分散，使水溶液中沉淀的离子“架桥”形成絮状物和沉淀。
实验结果表明，聚丙烯酰胺作为助凝剂，与混凝剂聚合氯化铝配合使用，混凝效果良好。使用复合凝固。
三、化学除磷法的特点
化学除磷本质上是一个物理和化学过程。其优点是处理效果稳定可靠，操作简单，弹性高，处理处置过程中污泥不会再释放磷，抗冲击负荷能力强。缺点是化学除磷方法会产生大量难以处理的含水化学污泥。此外，试剂成本更高，导致残留金属离子浓度更高和流出物颜色增加。
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