磷的去除單獨(dú)利用BAF的生物作用除磷是很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的,通常情況下需采取化學(xué)方法除磷。Gon2calves等[ 13 ]進(jìn)行曝氣生物濾池同步脫氮除磷的研究時(shí)發(fā)現(xiàn),進(jìn)水方式對(duì)磷去除效果影響不大。德國科隆污水處理廠采用曝氣生物濾池進(jìn)行的同步硝化除磷實(shí)驗(yàn)表明,曝氣生物濾池除磷率可達(dá)70% ,總磷可降至015 mg/L。Aes?y等[ 14 ]發(fā)現(xiàn),利用曝氣生物濾池反硝化脫氮時(shí),如利用水解污泥或水解固體廢物做外加碳源,可同時(shí)去除比微生物生長需要量高3倍的磷。Pak等[ 15 ]研究了利用2級(jí)生物濾池在交替好氧、厭氧條件下運(yùn)行對(duì)污水中氮磷的去除情況,發(fā)現(xiàn)影響除磷的因素為COD /TP值和水力停留時(shí)間,好氧過程中產(chǎn)生的硝酸鹽和亞硝酸鹽對(duì)磷的釋放有一定影響。Pedro A. Castillo等[ 16 ]在研究序批式曝氣生物濾池生物除磷時(shí),在保持原水中COD∶N∶P為20∶5∶1,進(jìn)水COD < 15 g/m2 ?d 情況下,磷的去除率為72%。而T. Clark等[ 17 ]在BAF中用化學(xué)沉淀法除磷的研究結(jié)果表明, BAF化學(xué)加藥除磷比生物除磷效率要高,同時(shí)BOD5、COD的去除效果未受影響。從目前研究可知,單純采用曝氣生物濾池除磷效果較差,如何在濾池中創(chuàng)造良好的厭氧2好氧環(huán)境有待進(jìn)一步探討。
磷的去除技術(shù) 4.1概述 4.2 沉淀法 廢水中的磷可以在合適的pH條件下,與某些金屬離子形成不溶性的鹽而被去除,如鈣、鋁、鐵等。下圖是各種磷酸鹽在不同的pH條件下的溶解度曲線,縱座標(biāo)是其溶解度（摩爾）的負(fù)對(duì)數(shù),橫座標(biāo)是pH1。在金屬鹽類處理磷酸鹽廢水中, 氯化鋅可以說是非常有效的, 可以作近似定量的去除, 且可以在較低的pH下操作2。 對(duì)于一些低氧化態(tài)的磷酸鹽, 如亞磷酸鹽, 鹽, 焦磷酸鹽及連二磷酸鹽, 其鈣鹽等溶解度相對(duì)較大, 可以先用氧化劑將這些鹽類氧化成正磷酸鹽, 再用常規(guī)的沉淀法進(jìn)行處理。, 如可以通入氯氣, 經(jīng)氧化后, 再用石灰處理3。 4.2.1 鐵、鋁鹽沉淀法 廢水中的焦磷酸及三聚磷酸可以用鐵鹽或鋁鹽在氫氧化鈣存在下進(jìn)行沉淀去除,其效果要比去除原磷酸好。其工作pH 以7.5～9.5為好。FeCl3-Ca(OH)2 產(chǎn)生的沉淀其沉降性能要比Al2(SO4)3-Ca(OH)2 產(chǎn)生的沉淀好。 當(dāng)原水中含原磷酸10, 焦磷酸4及三聚磷酸6mg/L時(shí), 鐵或鋁的用量與磷為等摩爾, 氫氧化鈣的用量為150 mg/L時(shí), 其上清液中的磷的含量約為.1 mg P/L。如再經(jīng)砂濾, 磷的含量可以降至0.6毫克每升, 而在初的8小時(shí)內(nèi), 磷的含量可以降至<0.2 mg/L, 如以砂及土壤代替砂, 則在24小時(shí)后, 出水中的磷還可以保持在0.3 mg/L左右4。另有報(bào)導(dǎo)用三價(jià)鐵進(jìn)行磷酸鹽的去除, 可以在pH4～8的條件下進(jìn)行, 在不同的pH條件下所產(chǎn)生的沉淀, 其過濾性能各有不同, 其中尤以5.5～8時(shí)產(chǎn)生的沉淀難沉降或過濾5。 硫酸亞鐵也可作為磷酸鹽的沉淀劑, 200mg/L的磷酸鹽約需3000mg/L的硫酸亞鐵6。 用鋁鹽處理城市污水中的磷, 如結(jié)合投加0.3mg/L的10～20%水解的聚丙烯酰胺可以明顯改善沉淀的沉降性能, 并有90％的磷去除率。當(dāng)不加聚丙烯酰胺時(shí), 不管是鋁鹽, 還是鐵鹽及氫氧化鈣, 產(chǎn)生的沉淀都是一些類似膠體的非沉降性物質(zhì)7。在用硫酸鋁處理含磷廢水時(shí), 如同時(shí)再使用四氯化鈦, 可以提高磷的去除率8。 用鐵鹽或鋁鹽進(jìn)行磷酸鹽的沉淀, 加入高分子絮凝劑可以提高去除效率?？?/span>
以加入陰離子聚丙烯酰胺, 也可以加入聚二烯丙基二甲基氯化銨作為助劑, 可以提高去除效果9。含磷生化出水可以用硫酸鋁進(jìn)行處理, 并加入水溶性陽離子聚電解質(zhì), 如丙烯酰胺-(2-丙烯酰氧乙基)二乙基甲基氯化銨甲基硫酸鹽的共聚物, 可以改善其去除效率10。 4.2.2 鈣、鎂鹽沉淀法 由于磷酸鈣鹽的溶解度較小, 所以鈣鹽沉淀法是的去磷技術(shù), 同樣為了能夠取得的效果, 所以在沉淀過程中加入晶種的方法是非常重要的。晶種用得多的是磷礦石, 當(dāng)含磷酸鹽的廢水中同時(shí)存在鋁時(shí), 也可以磷酸鋁作晶種, 或作為填料, 在用沉淀法處理后, 進(jìn)行過濾, 可以獲得更好的出水水質(zhì)11。白云石(CaO 22.90, MgO 22.21, CO2 47.77, FeO 0.08%)結(jié)合氯化鈣可以有效地去除廢水中的磷酸鹽, 但只用白云石則只有2%的磷酸鹽去除率12。 白云石在氯化鈣的存在下, 對(duì)磷的去除是非常有利的13。沸石用氯化鈣, 磷酸鹽處理后, 也可有效地作為晶種14 。用鈣鹽法沉淀廢水中的磷酸鹽后, 可以用氣浮的方法進(jìn)行分離, 并不會(huì)產(chǎn)生過多的污泥15。 含磷廢水也可用下述四步驟法處理。1, 加入氫氧化鈣的漿狀物或水溶液, 將 pH調(diào)整至 9.910.5; 2, 加入氯化鈣, 使Ca2+/PO43－ 的摩爾比為（1.11.4）:1; 3, 混合; 4, 通過沉淀分離, 在混合沉淀前如加入聚丙烯酰胺則效果更好, 沉淀反應(yīng)可即時(shí)發(fā)生, 且不需過量的鈣離子的加入16。 當(dāng)廢水中的磷酸鹽濃度較高時(shí), 用鈣鹽法從經(jīng)濟(jì)上及效果上都比鐵鹽法為優(yōu), 特別可以避免鐵鹽的腐蝕作用。 含10～15mg/L磷酸鹽的廢水可以加入氯化鈣溶液, 使相當(dāng)于60mg/L的鈣離子, 然后將此廢水流經(jīng)一個(gè)含磷酸鈣礦石濾床, 使產(chǎn)生的磷酸鈣沉淀吸附去除。出水中磷酸鹽的含量可以降至<5mg/L17,18。若在加入氯化鈣的同時(shí), 再加入1mg/L的聚丙烯酸鈉鹽, 則出水的磷酸鹽濃度可以更低19, 如再加入堿性試劑, 如氫氧化鈉, 將pH控制在9, 以2h-1的速率通過磷酸鈣礦石床, 則出水可以達(dá)到0.5mg/L以下20。.若將加入的氯化鈣溶液控制Ca-PO43-比在1～5, 所處理的廢水先通過一個(gè)礦石流化床, 再通過一個(gè)磷礦石固定床, 則出水中的磷酸鹽含量可以降至0.2～0.6mg/L21。生化出水中的磷也可以在磷礦石的存在下用石灰處理, 出水中的PO43-可以降至0.5-0.8mg/L, 除去磷酸鈣沉淀后, 磷礦石可以循環(huán)使用22。出水如再用三氧化二鋁進(jìn)行吸附, 則磷酸鹽的含量可以更低23。用氯化鈣處理含磷酸鹽廢水時(shí), 晶種的存在對(duì)處理效果也有較大的作用。在處理過程中采用磷礦石作為濾料也具有這種作用。 磷礦石的作用因使用時(shí)間長需要活化, 可以用氯化鈣溶液浸24小時(shí), 再用磷酸二氫鈉溶液處理24小時(shí), 再用氫氧化鈉溶液處理3天, 對(duì)于含P 2mg/L的廢水, 濾料經(jīng)活化后, 出水中的磷可達(dá)到0.32mg/L, 若不活化, 則出水要在0.87mg/L24。在用氯化鈣處理含磷廢水時(shí), 如同時(shí)使用頻率及功率分別為28 kHz及0.38 W/cm2的超聲波時(shí), 可以縮短反應(yīng)時(shí)間25。 石膏或無水石膏可以作為磷酸鹽的絮凝劑, 如將一含5mg/L的NaH2PO4溶液, 與一幾乎飽和的無水石膏的溶液作用, 攪拌10分鐘后, 并用氫氧化鈉將pH調(diào)整至7, 出水中有99.8%的磷酸二氫鈉被去除26。
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