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hnlqhb@163.com化學除磷藥劑選擇比較
發布日期:2021-05-14 16:41:02 瀏覽量:所有(you)的污水除磷(lin)方法都包含有(you)兩個必要的過程,首先將(jiang)(jiang)溶(rong)解性(xing)磷(lin)(磷(lin)酸鹽)物質轉化為(wei)不溶(rong)性(xing)懸(xuan)浮(顆粒)性(xing)狀態,然后通過固液分離將(jiang)(jiang)磷(lin)從污水中(zhong)除去。
為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物,用于化學除磷的化學藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣。許多高價金屬離子藥劑投加到污水中后都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物,但出于經濟原因考慮,用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+鹽、Fe2+鹽和Al3+鹽(yan),這些(xie)藥劑(ji)(ji)是以溶(rong)液和懸浮液狀態使用的。除金屬鹽(yan)藥劑(ji)(ji)外,氫氧化鈣(gai)(gai)也用作沉(chen)析藥劑(ji)(ji),反應生成不溶(rong)于(yu)水的磷酸鈣(gai)(gai)。
常見(jian)的化(hua)學除磷使用的藥劑則如表一所示:
表1 污水凈化常用藥劑
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類型 |
名稱 |
分子式 |
狀態 |
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鋁鹽 |
硫酸鋁 |
Al2(SO4)3·18H2O |
固體 |
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Al2(SO4)3·14H2O |
液體 |
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nAl2(SO4)3·xH2O+mFe2(SO4)3·yH2O |
固體 |
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氯化鋁 |
AlCl3 |
液體 |
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AlCl3+FeCl3 |
液體 |
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聚合氯化鋁 |
[Al2(OH)nCl6-n]m |
液體 |
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二價鐵鹽 |
硫酸亞鐵 |
FeSO4·7H2O |
固體 |
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FeSO4 |
液體 |
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三價鐵鹽 |
氯化硫酸鐵 |
FeClSO4 |
液體(約40%) |
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氯化鐵 |
FeCl3 |
液體(約40%) |
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熟石灰 |
氫氧化鈣 |
Ca(OH)2 |
約40%的乳液 |
化學除磷藥劑添加時在水體中的反應與所需條件如下:
石灰的混凝沉淀:
5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42----Ca5OH(PO4)3 + 3H2O
為使磷的去除率達到90%以上,需要把pH值調到10.5-11.0以上。Ca/P的(de)重(zhong)量比為(wei)2.2:1以(yi)上。
沉折過程中,對于不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-離子,因為隨著pH值的提高,磷酸鈣的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。
但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外,還會產生碳酸鈣,這(zhe)也(ye)許(xu)會導致(zhi)在池壁或渠、管壁上(shang)結垢(gou)。其反應式(shi)
Ca2++CO32-→CaCO3
與(yu)鈣(gai)(gai)進行(xing)磷(lin)酸鹽沉(chen)析的(de)(de)反應(ying)除了受(shou)到PH值的(de)(de)影(ying)響(xiang),另外還受(shou)到碳酸氫根濃度(du)(堿度(du))的(de)(de)影(ying)響(xiang)。在一定的(de)(de)PH值惰況下,鈣(gai)(gai)的(de)(de)投(tou)加(jia)量是與(yu)堿度(du)成正比(bi)的(de)(de)。
對于軟或(huo)中硬的(de)污水,采用鈣(gai)沉(chen)析時,為了達到所要求(qiu)的(de)PH值所需要的(de)鈣(gai)量是很少(shao)的(de),具有強緩沖能力(li)的(de)污水相(xiang)反則(ze)要求(qiu)較大的(de)鈣(gai)投(tou)加量。
鋁鹽的混凝沉淀:
Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH) 3+3SO42-+6CO2
Al2 (SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42-
在pH為6.0—6.5的條件下,每1mol的磷需要加鋁1.5-3.0 mol。如果水顯堿性,在加鋁之前應先降低pH以減少Al(OH)3 沉淀。
鐵鹽的混凝沉淀:
Fe2(SO4)3 + 3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2
Fe3+ + PO43----FePO4↓ pH=5~5.5
每1mol磷需要加鐵(Fe3+) 1.5—3 mol,最佳pH為5.0。
對磷含量為5mg/l左右的二級處理水,通過投加100-200mg/l的氯化鐵( FeCl3.6H2O)就可以得到90%以上的磷去除(chu)率。
金屬氫氧化物(wu)會形成大塊的(de)(de)(de)(de)絮凝體,這對于沉(chen)析產物(wu)的(de)(de)(de)(de)絮凝是(shi)有(you)(you)利的(de)(de)(de)(de),同時還會吸附膠(jiao)體狀的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)、細(xi)微懸(xuan)浮顆粒。需要(yao)注意的(de)(de)(de)(de)是(shi)有(you)(you)機(ji)物(wu)在(zai)以化學(xue)除(chu)磷為目的(de)(de)(de)(de)化學(xue)沉(chen)析反應(ying)中的(de)(de)(de)(de)沉(chen)析去除(chu)是(shi)次要(yao)的(de)(de)(de)(de),但(dan)在(zai)分離(li)時有(you)(you)機(ji)性(xing)膠(jiao)體以及懸(xuan)浮物(wu)的(de)(de)(de)(de)凝結在(zai)絮凝體中則是(shi)決定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)過程。
沉析效果是受(shou)PH值(zhi)影(ying)響的,金屬磷酸(suan)鹽(yan)(yan)的溶(rong)解性(xing)同樣(yang)也(ye)受(shou)PH的影(ying)響。對于(yu)(yu)鐵鹽(yan)(yan)最佳PH值(zhi)范圍(wei)為(wei)5.0~5.5,對于(yu)(yu)鋁鹽(yan)(yan)為(wei)6.0~7.0,因為(wei)在(zai)以上PH值(zhi)范圍(wei)內FePO4或AIPO4的溶(rong)解性(xing)最小。另外使用(yong)金屬鹽(yan)(yan)藥(yao)劑會給污(wu)水和污(wu)泥(ni)處理還(huan)會帶(dai)來益處,比如(ru)會降(jiang)低污(wu)泥(ni)的污(wu)泥(ni)指數(shu),有利于(yu)(yu)沼(zhao)氣脫硫(liu)等。
由于金屬鹽(yan)藥劑(ji)的投(tou)加會使污水處理廠出水中(zhong)(zhong)的Cl-或(huo)SO2-4離子含量增加。如(ru)果沉析藥劑(ji)溶液中(zhong)(zhong)另外(wai)含有酸(suan)的話,則需特別加以(yi)注意。
投加(jia)金屬鹽藥劑(ji)后(hou)相應(ying)會降低(di)污水的堿度,這也許會對凈化(hua)產生不(bu)利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵(tie)時(shi),必(bi)須考慮對硝化(hua)反(fan)應(ying)的影響。
另(ling)外,如果污水處理廠污泥用于(yu)農(nong)業(ye),使用金屬鹽(yan)藥劑除磷(lin)時必須(xu)考慮鋁或(huo)者鐵負(fu)荷(he)對農(nong)業(ye)的影響。

