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污水处理怎么去除有机磷?(污水除磷的方法)

作者:慕青      发布时间:2021-09-06      浏览量:59125
污水处理怎么去除有机磷?有机磷酸盐的处理比较繁琐,有三种思路进行去除。第一,是通过生化的方法将有机磷分解为正磷,而后通过除磷剂沉淀去除,但是在实际处理中由于电镀废水可生化性比较差,有机磷转化为正磷的效率较低,因此效果欠佳;第二,是通过高级氧

污水处理怎么去除有机磷?


有机磷酸盐的处理比较繁琐,有三种思路进行去除。
第一,是通过生化的方法将有机磷分解为正磷,而后通过除磷剂沉淀去除,但是在实际处理中由于电镀废水可生化性比较差,有机磷转化为正磷的效率较低,因此效果欠佳;
第二,是通过高级氧化技术将有机磷分解为无机磷,而后通过沉淀去除,此种方法应用较多,常见的高级氧化技术如芬顿氧化技术、臭氧氧化技术等。
第三,也是最省事的方式就是更换电镀的前处理药水,使用不含磷的添加剂,目前国内很多电镀工业园区都禁止使用含有机磷的除油粉,以避免对废水处理带来难度。

有机鳞:指含有碳-磷键的有机化合物,污水含有的有机磷中一般多为有机磷农药(杀虫剂)。
无机磷:国家规定污水处理中,仅处理磷酸离子、对硫磷、元素磷、甲基对硫磷、马拉硫磷。
这是由于无机磷是指土壤、植物和肥料中未与碳结合的含磷物质的总称。但无机磷的用途甚广,在制造火柴、焰火、爆竹信号弹、某些合成染料、人造磷肥、杀虫剂、灭鼠药及医疗用药中,均应用无机磷。所以种类太多。因此仅处理主要合成物,也就是上述国家规定的处理物。
注:以上数据来源于污水综合排放标准(gb 8978-1996)


污水除磷的方法


工业废水除磷,主要采用生物除磷和化学除磷。 1、生物除磷是通过活性污泥产生挥发性的有机酸作为聚磷菌生长所需的营养物质,促进活性污泥的生长、繁殖。这种方法还能将难以进行物化处理的有机磷与偏磷转化为能采用化学处理的正磷。不过,这种方式会使磷残留于生物体内,而微生物在境转换后很可能会重新释放出来。 2、化学除磷剂除磷法能够比较快速地处理污水中的正磷,适应性比较强,但是它相对地会降低污泥浓度、增加水中的污泥量,出现金属物质影响,产生颜色等。

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
  化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
    fecl3+k3po4→fepo4↓+3kcl    式1
  污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
  在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于ph值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。
  根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是fe3+、al3+和fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用fe3+一样,反应式如式2、3。
    al3++po43-→alpo4↓ph=6~7    式2
    fe3++po43-→fepo4↓ph=5~5.5    式3
  与沉析反应相竞争的反应是金属离子与oh的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。
    al3++3oh-→al(oh)3↓    式4
    fe3++3oh-→fe(oh)3    式5
  金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
  沉析效果是受ph值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受ph的影响。对于铁盐最佳ph值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上ph值范围内fepo4或aipo4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
  由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的cl-或so2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
  投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
  另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
  除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是ca2+,而是oh-离子,因为随着ph值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用ca(oh)2除磷要求的ph值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的:
    5ca2++3po43-+oh-→ca5(po4)3oh↓  ph ≥8.5    式6
  但在ph值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7。
    ca2++co32-→caco3    式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到ph值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的ph值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
  对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的ph值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
  化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
  (1)前沉析
  前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
  前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1,完全能满足后续生物处理对磷的需要。 
  (2)同步沉析
  同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小。
  (3)后沉析
  后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(m池)中,并在其后设置絮凝池(f池)和沉淀池(或气浮池)。
  对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水ph值加以控制,比如采用沼气中的co2进行中和。
  采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。


生活污水磷超标,怎么办?


生活污水磷超标可以用以下方法处理:
1、生化池生化处理法
对于生活污水中磷超标,最常见的方法是生化处理的。一些大型的生活污水处理厂都会对于有生化池,可以降解COD、总磷、总氮等指标。总磷来讲,因为生化处理能把部分有机磷转化为正磷,在生化以后,还要进行化学处理,在废水中加入铁系除磷剂进行处理。
2、钙法除磷:
钙法处理高浓度含磷废水,有较好的处理效果,其处理工艺简单、运行费用低,易操作。主要使用的化学沉析剂有铝盐、铁盐、钙盐。其中羟基磷灰石的平衡常数大,磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙,随着pH值增加反应趋于完全。
3、炉渣吸附除磷:
炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物,主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Al2O3等氧化物组成,其中所含的每种成分均可以利用。即通过投加炉渣处理磷超标废水。
4、SBR强化生物除磷:
SBR强化生物除磷适合于原水量不大但含有高浓度磷的废水处理,反应器采用厌氧/好氧交替进行。
5、大孔径离子交换法除磷:
大孔径离子交换法除磷的离子交换树脂采用强碱阴树脂,再生用质量分数为8食盐溶液,进行磷超标废水处理。
污水中的磷超标,其处理可以使用钙法、炉渣吸附、SBR强化生物、大孔径离子交换法等方法除磷。含磷污水处理过程中,如遇到处理不达标时,可以投加除磷药剂处理。

电镀废水、生活污水、工业废水中均含有磷,处理方法却不同,本篇介绍不同含磷废水超标的解决办法,稳定达标在0.5mg/L以下,国家表三标准。解决废水总磷超标的问题
一、电镀废水总磷超标
电镀废水中的磷比较特殊,与一般总磷不同,电镀废水中的磷一般是次亚磷,对于次亚磷废水,不能使用传统的除磷剂处理,比较有效的办法是使用次亚磷去除剂进行处理,通过催化剂进行催化,次亚磷去除剂能够与次亚磷结合,形成均相共沉淀。对于一些电镀厂、电子厂、线路板厂,由于牵涉到化学镀镍工艺,在原水中存在次磷酸钠作为还原剂,因此废水中多存在磷超标问题。
二、生活污水总磷超标
生活污水中的磷多为有机磷,对于有机磷而言,最有效而又省成本的方式是生化处理,现在很多的大型生活污水处理厂都有几个生化池进行处理,可以降解COD、总磷、总氮等指标。对于总磷而言,因为生化处理能够把部分有机磷转化为正磷,在生化以后,往往还要继续进行化学处理,在废水中添加铁系除磷剂或者钙系除磷剂进行处理。
三、磷化废水总磷超标
磷化废水一般是指阳极氧化废水、工业含磷废水、磷酸废水等,这些废水中的磷一般是正磷酸盐,对于这类磷,一般采用传统除磷剂进行处理,例如,对于磷浓度比较高的阳极氧化废水,可以加入石灰处理,对于磷浓度比较低的工业废水,可以加入铁系除磷剂进行沉淀处理。
四、化肥厂农药含磷废水
化肥厂或者农药废水一般是有机磷废水,对于这类有机磷废水,采用两种工艺进行处理,氧化处理或者生化处理,氧化办法处理废水是把有机磷氧化为正磷,而后加入正磷去除剂处理,生化法处理类似,也是先把有机磷氧化为正磷,而后对正磷进行处理。这两种工艺对于化肥厂农药废水都比较实用,如果水量比较大,建议用生化法,水量比较小,可以使用氧化除磷剂进行后处理。
生活污水是居民日常生活中排出的废水,主要来源于居住建筑和公共建筑,如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定,容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖,可导致传染病蔓延流行。因此,生活污水排放前必须进行处理。
我国污水处理产业发展进步较晚,建国以来到改革开放前,我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后,国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后,我国污水处理产业进入快速发展期,污水处理需求的增速远高于全球水平。
1990年以来,全球污水处理表观消费量以年均6速度增长,而九十年代的十年间,我国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73是世界年均增长率的2.9倍。进入二十一世纪,我国污水处理产业高速增长。2000年—2004年,我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨,增加了2.3倍,年平均增长率在27上。其中,2001年,我国污水处理表观消费量达到225万吨,超过美国成为世界第一污水处理消费大国。同时,污水处理进口也大幅度增加。1998年,我国污水处理进口100万吨,由此成为世界上最大的污水处理进口国。2004年与1998年比,污水处理进口增长幅度年均达到27.14预计2005年,中国污水处理表观消费量将达到500万吨,进口仍将保持在300万吨左右。
伴随着污水处理市场的快速发展,我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面,实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨,年平均增长率在82.6占国内市场需求的比重也由2000年的24.47高到2004年的52.80而同期,世界污水处理产量则仅以6右的速度增长。