常见的化学除磷剂[除磷剂]

最常见的化学沉淀除磷剂有钙盐、铁盐、铝盐或镁盐等,如钙盐有生石灰和熟石灰;铁盐有三氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁和硫酸亚铁等;铝盐有硫酸铝、铝酸钠和聚合铝等;镁盐有氯化镁、氢氧化镁、卤水及海水等其他含镁物质等。

最常见的结晶除磷填料有方解石、雪硅钙石与沸石等。

一、方解石

以方解石、磷灰石晶种及氟、钙等生成氟磷灰石的必要组分,通过固化沉淀来除磷,磷浓度最低可降至小于0.001 mg/L的水平,低于富营养化爆发的底线0.02 mg/L。生成物并非全部都是结晶的氟磷灰石,有部分是亚稳定的化合物或络合物。

该研究证明方解石和磷灰石作为晶种对水体除磷,促进了溶液中磷的固化沉淀,并且高磷浓度溶液的除磷效果优于低磷浓度溶液的除磷效果,即低磷浓度水体除磷存在一定困难。通过在低浓度(0.5 mg/L)含磷水溶液中引入氟离子和磷灰石晶种,使溶液中Ca:P:F(物质的量比)=11:3:2.2,磷灰石晶种加人量为2.25 g/L的试验;

在高温或常温偏碱性环境下,水溶液中可溶性磷的浓度得到有效的降低。结果还表明温度和酸碱度对结晶法除磷有重要影响,即高温和偏碱性环境对除磷极为有利,在高温下反应进行得最为迅速,而在偏碱性环境下反应进行得最为彻底。

二、雪硅钙石

雪硅钙石是一种硅酸钙水化物,可用来对含低浓度磷(10 ~15 mg/L)的生活污水进行除磷。由于其自身能提供氢氧根离子和钙离子,不含重金属和磷,不受有机物浓度的限制,在土壤中有可溶性,不需要预先去除二氧化碳等优点,是羟基磷酸盐结晶沉淀的良好晶种,使水体中的磷以不溶磷酸盐的形式结晶而去除。

在静态条件下雪硅钙石投加量为6g/L,氟化钙投加量为3.5~4.2 g/L,反应4h可使人工快渗出水的总磷浓度小于0.5 mg/L,去除率达到96.6%以上,出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A类标准以下,且出水的pH值保持在8.0~8.6之间。

三、沸石

用吸附法进行污水处理时,利用呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐晶体(其总称为沸石)进行除磷。天然沸石是具有四面体骨架结构的铝硅酸盐,其化学组成通式为[M (I),/M()]0·A1,0,·nSiO,·mH,0,式中M(I)和M(Ⅱ)分别为一价和二价金属离子,通常为钠、钾、钙、锶、钡等。沸石晶体内部有很多大小均一的空穴和通道,使沸石具有巨大的比表面积,达400 ~800 m2/g,因而其具有良好的吸附性能。

以天然沸石为原料,经由镁盐、铝盐改性后的沸石对含磷废水有很好的去除效果,改性时沸石、氯化镁、氯化铝三者质量比为2:3:1,且该改性沸石制备方法简单。其对磷的去

除效率受沸石用量、废水酸度、吸附时间、废水含磷浓度等因素的影响,处理100 mL含磷废水的沸石用量为1.5g,废水pH值为4.0~11.0,吸附时间为15 min,废水含磷

(以P计算)小于60 mg/L时,磷的去除率达99%以上。

还有学者利用锏改性的膨润土制备成一种高效除磷吸附剂对磷进行深度处理,这种吸附剂在膨润土具有良好的离子交换性、吸附性、较强的热效应与非热效应的基础上,经锏改性后,再以1.505%三甲基溴化氨一乙醇(10%)溶液浸泡,在60℃下水浴搅拌1.5h,过滤后在微波功率为166 W下烘6 min,对磷的去除率达99%以上。