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第21卷第2期平顶山学院学报Vol.21No.22006年4月JournalofPingdingshanUniversityApr.2006含磷废水处理的几种方法李双妹,韩红梅(濮阳职业技术学院,河南濮阳457000)摘要:介绍了目前国内处理含磷废水的主要方法,包括沉淀法、混凝法、吸附法、离子交换法和生物法,及其各种处理方法的工艺条件和处理效果.关键词:含磷废水;除磷;方法中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1673-1670(2006)02-0084-03随着工农业生产的增长、人口的增加、含磷农药和农肥钙法除磷关键技术是利用氯化钙或石灰作为药剂,采的大量使用,使水体的磷污染日益严重.磷是作物生长所需用机械混合反应器和高效斜管沉淀器,控制适量反应、混合的主要营养元素之一,但水体中如果磷含量超过20mg/L,强度、沉淀表面负荷和反应pH值.[1]就会导致水体富营养化,造成藻类大量繁殖,藻体死亡后2混剂辅助化学沉淀法分解会使水体产生霉味和臭味,影响鱼类等水生生物的生[2]存.许多藻类还会产生毒素,并通过食物链影响到人类的该法采用的复合沉淀剂是氯化镁和磷酸氢铵,在除磷健康.因此环保部门要求废水进入城市污水管网前必须达的同时生产缓效复合肥,其反应原理如下:2-2++到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级标准.HPO4+Mg+NH4+6H2O=MgNH4PO4·6H2O目前,国内外常用的除磷方法主要是:沉淀法、混凝法、↓+H+吸附法、离子交换法及生物法等.现就这些处理方法的研究PO43-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4·6H2O↓进展给予综述.1钙法除磷在沉淀法除磷中,化学沉析剂主要有铝离子、铁离子和钙离子,其中石灰和磷酸根生成的羟基磷灰石的平衡常数最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷废水中,钙离子与磷酸根反应生成沉淀,反应如下:2+--5Ca+7OH+3H2PO4=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)2+2-副反应:Ca+CO3=CaCO3↓(2)-55.9反应(1)的平衡常数KS0=10.由上述反应可知除磷效率取决于阴离子的相对浓度和pH值.由式(1)可知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.当pH值大于10时除磷效果更好,可图1工艺流程确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/L的标准.反反应生成的MgNH4PO4·6H2O结晶大,易过滤,对含磷应(2)即钙离子与废水中的碳酸根反应生成碳酸钙,它对于浓度较低的废水,一次处理即可达到排放标准.但当在处理钙法除磷非常重要,不仅影响钙的投量,同时生成的碳酸钙含磷较高的废水时难以达标,需要在一次处理的基础上向可作为增重剂,有助于凝聚而使污水澄清.一次处理液加入复合混凝剂PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚磷化废水处理工艺流程如图1.丙烯酰铵).PAC的混凝主要是通过吸附架桥和沉淀网捕作上述工艺中第一级反应及沉淀主要是除锌,控制pH=用实现,PAM是阴离子型高分子絮凝剂,加入溶液后PAM8.5～9.0,投加聚合氯化铝,第二级反应及沉淀主要是钙法能迅速并均匀地分散,使水溶液中的沉淀离子“联桥”形成除磷,控制pH=11～11.5,出水经中和后排放或回用[3].出[4]絮团而沉淀下来.实验结果表明:以PAM作为助凝剂,与水水质达一级标准.混凝剂PAC一起作用,取得良好的混凝效果.用复合混凝收稿日期:2006-03-13作者简介:李双妹(1971-),女,河南省濮阳市人,濮阳职业技术学院石油化工与环境工程系讲师.n第2期李双妹,韩红梅:含磷废水处理的几种方法·85·法进行二次处理后的出水可达二级排放标准.因此,用该法处理含磷废水时,当废液中磷的浓度为2～13mg/L,炉渣用量为5g/L,pH为7.56,吸附时间为2h3炉渣吸附除磷[5]的条件下,磷的去除率可达99%以上,残留液的浓度也炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物,主要由低于国家排放标准,而且该法安全可靠,不会产生二次污CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物染.组成,具有很多优良特性,其中所含的每种成分均可以利4大孔径离子交换法用.该方法的实验研究是在数个具塞锥型瓶中各加200mL该法的离子交换树脂采用强碱阴树脂,再生用质量分模拟含磷废水和一定量的炉渣,置于振荡器上,在室温下振数为8%的食盐溶液,树脂的交换反应如下(RCl代表强碱荡一定时间使吸附反应达到平衡后过滤,然后对清液进行树脂,交换前已转化为氯型):3--磷的浓度测试,再通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓3RCl+PO4→R-PO4+3Cl度推算出其在吸附剂上的吸附量和磷的去除率.2--2RCl+HPO4→R-HPO4+2Cl研究表明:1)随着炉渣用量的增加,磷的去除率也增RCl+H2PO4-→R-H2PO4+Cl-加,但吸附量却下降.2)吸附量在开始是随时间的增长而增实验表明:离子交换树脂脱除PO3-4的交换容量比较大,但吸附时间大于2h时,吸附量趋于稳定.3)吸附量随废稳定,离子交换树脂再生后交换容量也比较稳定,再生剂耗水中磷的浓度的上升而增大.4)温度对炉渣吸附作用的影量为102～113g/mol[6].响很小.5)溶液pH值对吸附效果有重要影响,当pH为7.工艺流程如图2.56时,磷的去除率为最高.图2水处理工艺流程该法已在伊莱克斯(长沙)冰箱厂废水站使用,出水TP二硝基苯,通入CO2和H2S等;2)细菌内源呼吸引起细胞完全达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级标内的多聚磷酸盐水解[7].二次释磷对除磷系统的影响包括准.两个方面:1)二次释磷后上清液中含有高浓度的磷,这会增大反应器中的进水磷浓度;2)每两周期后均静置8h会使二5SBR强化生物除磷次释磷中的无效释磷状况影响活性污泥聚磷菌的代谢途针对原水量不大但含有高浓度磷的废水,采用SBR强径,使聚磷菌在厌氧释磷中的无效释放愈来愈多,从而造成化生物系统进行处理.反应器采用厌氧/好氧交替进行.具出水水质恶化.体方法如下:6结束语进水15min厌氧搅拌1.5h以上几种方法在处理含磷废水时,出水指标都能达到好氧爆气5hGB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级标准.在选择沉淀30min时要根据废水的含磷量、其它离子的含量和种类、日处理量排上清夜20min等因素来综合考虑,以达到环保和经济效益的双重目的.闲置25min一周期时间8h注:运行2周期,静置8h参考文献:将反应器的运行状况分为4个阶段:驯化阶段、高效除[1]万亚珍,等.用复合沉淀剂从废水中除磷的理论计算磷阶段、除磷效果平稳阶段和除磷效果恶化阶段.在高效除3-3-[J].无机盐工业,2003,32(3):9-11.磷阶段,出水PO4-P<1mg/L,PO4-P去除率达95%[2]王九思.水处理化学[M].北京:化学工业出版社,2002:以上,在除磷效果平稳阶段,磷的去除率维持在50%～70%.126-127.在处理过程中由于二次释磷(即指在厌氧条件下,不伴[3]熊鸿斌,等.钙法处理高浓度含磷废水[J].中国给水排随有机物的吸收以及多聚物的合成的磷释放)的存在,对处水,2003,19(5):91-92.理效果有一定影响.目前认为,引起二次释磷的原因有:1)[4]万亚珍.混凝剂辅助化学沉淀法处理高含磷废水的研在厌氧阶段人为加入使质子推动力降低的物质,如2、4-究[J].磷肥与复肥,2003,18(4):16-17.n·86·平顶山学院学报2006年[5]邓雁希.炉渣处理含磷废水的实验研究[J].岩石矿物学应用[J].工业水处理,2003,23(12):76-77.杂志,2003,22(3):290-292.[7]王景峰,王喧,田淑媛.SBR强化生物系统处理高浓[6]徐庆国,吴贵明,满春生.工业含磷废水处理的研究与度含磷废水[J].中国给水排水,2003,19(5):61-63.SeveralMethodstoTreatPhosphor-containingWastewaterLiShuang-mei,HanHong-mei(DepartmentofPetrochemicalandEnvironmentalEngineering,PuyangVocationalTechnicalCollege,PuyangCity,Henan)Abstract:Themainphosphor-containingwastewatertreatmentmethodsarecurrentlyusedinourcoun2tryandthesetechnologicalconditionsandtreatmenteffectsareintroduced,thesemethodsincludingsedimen2tary,coagulativeprecipitation,absorptive,ionexchangingandbiologicalmethods.Keywords:phosphor-containingwastewater;removingphosphor;Methods(上接第83页)InvestigationofFuelCell’sApplicationandDevelopmentYANGRun-hong,CHENYun-xuan,CHENGeng,CHENMei-qian,LIGuo-xiu(SchoolofMechanical,ElectronicandControlEngineeringBeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Energysourceandtheenvironmentareimportantproblemsthathumanbeingsnowface.Thinkingabouttherequirementsofsustainabledevelopment,fuelcelltechnologyisattractingtheattentionofenergyworkers.Fromtheintroductionoftheoperatingprinciples,developmenthistory,classificationandcharacterofthefuelcell,thearticlegivesdetailedanalysisandexpoundsontheapplicationsandpresentstateofresearchoffuelcellsandgivesprospectsforthefuture.Keywords:fuelcell;operatingprinciple;character;R&D