四川金瀾達(dá)環(huán)境--含磷廢水處理方法介紹：

磷是引起水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵物質(zhì)，含磷廢水進(jìn)入自然水體后，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，生態(tài)環(huán)境破壞，甚至 威脅人類和水生生物的生存。廢水中磷的去除是控制水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵，也是回收磷的重要途徑之一。 該文總結(jié)了國內(nèi)外對含磷廢水的處理方法，對比傳統(tǒng)工藝與新型工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合磷的回收和再利用探討 了含磷廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。

人類的活動導(dǎo)致大量氮、磷等物質(zhì)進(jìn)入自然水體，引 起各種浮游生物和藻類迅速繁殖，從而導(dǎo)致水質(zhì)惡化，影 響水生植物正常的光合作用，魚類等各種水生生物大量 死亡。近年來，水體富營養(yǎng)化越來越受到人們的重視，水 質(zhì)惡化已經(jīng)嚴(yán)重影響到了人們正常生活。

含磷廢水主要來源于工業(yè)原材料、各種洗滌劑、農(nóng) 藥、化肥以及人類生活污水。目前，國內(nèi)外常用的處理方 法總體上可分為化學(xué)法、生物法、吸附法、結(jié)晶法等單一 工藝，高分子膜技術(shù)和復(fù)合材料也逐步運(yùn)用于含磷廢水 的處理當(dāng)中。

1 化學(xué)法

化學(xué)法除磷的原理是將化學(xué)藥劑投加到含磷廢水 中，試劑與廢水中的磷酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶 解性磷酸鹽沉淀，通過過濾，去除磷酸鹽沉淀，從而達(dá)到 除磷的目的?；瘜W(xué)試劑主要是二價或者三價金屬離子。 蘭吉奎［1］ 和曾雪梅［2］ 曾報道使用鈣鹽處理含磷廢水，去除 率可達(dá)90.0％以上。謝經(jīng)良等［3］ 研究了不同形態(tài)的鐵鹽， 通過實(shí)驗和研究發(fā)現(xiàn)，聚合態(tài)和凝膠態(tài)的鐵不如離子態(tài) 的鐵除磷效果好。張萌［4］ 使用強(qiáng)化鐵鹽除磷工藝處理高濃度含磷廢水，進(jìn)水磷濃度為 93.30mg/L，去除率達(dá)到 97.02％。

鋁鹽與磷酸根離子生成磷酸鋁沉淀，通過吸附作用 可去除去污水中的磷。孫連偉［5］ 等對氯化鋁除磷進(jìn)行了 探究，結(jié)果表明三價鋁離子和磷酸根離子是等摩爾反應(yīng)， 因此藥劑的投加量與原水TP濃度有關(guān)，pH為6.0時去除 效率高。

在含磷廢水中投加銨鹽、鎂鹽是目前國內(nèi)常用的處理方法。銨鹽、鎂鹽與廢水中的磷酸鹽反應(yīng)生成難溶的 復(fù)鹽磷酸銨鎂，又名鳥糞石。張玉生［6］ 等研究了鳥糞石 法回收磷，實(shí)驗研究明，當(dāng) pH 控制在 9.3，氮、磷物質(zhì)的 量比控制在4.0，鎂、磷物質(zhì)的量比控制在1.1時，除磷效果好。周莊古鎮(zhèn)地埋式污水處理廠采用化學(xué)除磷工 藝，在出水總磷含量小于 1mg/L 的情況下，處理成本為 0.645元/m3。

目前，全世界普遍強(qiáng)調(diào)水環(huán)境需要大規(guī)?？刂屏椎?含量。迄今為止，化學(xué)沉淀法仍是實(shí)用、有效的廢水除磷 方法。化學(xué)法操作簡單、除磷效果穩(wěn)定、處理效率80%以 上，當(dāng)廢水中磷的濃度較大或有一定波動時，仍能保持較好的除磷效果，但用藥量較大，導(dǎo)致含磷廢水處理費(fèi)用較 高，且產(chǎn)生大量難以處理的高磷污泥。

2 生物法

生物除磷主要由一類統(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成， 由于聚磷菌能在厭氧狀態(tài)下同化發(fā)酵產(chǎn)物，使得聚磷菌 在生物除磷系統(tǒng)中具備競爭的優(yōu)勢。在厭氧狀態(tài)下（沒 有溶解氧和硝態(tài)氮存在），兼性菌將溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成 揮發(fā)性脂肪酸；聚磷菌把細(xì)胞內(nèi)聚磷水解為正酸鹽，并從 中獲得能量，吸收污水中易降解的COD，同化成細(xì)胞內(nèi)碳 能源存貯物聚β-羥基丁酸或β-羥基戊酸等。在好氧或 缺氧條件下，聚磷菌以分子氧或化合態(tài)氧作為電子受體， 氧化代謝內(nèi)貯物質(zhì) PHB 或 PHV 等，并產(chǎn)生能量，過量地 從污水中攝取磷酸鹽，能量以高能物質(zhì)ATP的形式存貯， 其中一部分轉(zhuǎn)化為聚磷，作為能量貯于胞內(nèi)，通過剩余污 泥的排放實(shí)現(xiàn)高效生物除磷目的。

生物法除磷的主要工藝有Phostrip 側(cè)流生物除磷工 藝、厭氧-好氧（AO）生物除磷工藝、厭氧-缺氧-好氧 （AAO）生物脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、序批式反應(yīng)器 （SBR）工藝、反硝化除磷工藝等。陳洪波［7］ 實(shí)驗表明，當(dāng) 進(jìn)水磷濃度2~10mg/L時，SBR單級好氧生物除磷工藝去 除率保持在90％以上。王然登［8］ 等對強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng) （EBPR）研究發(fā)現(xiàn)，除了聚磷菌（PAOs）對磷有去除作用 外，細(xì)菌的胞外聚合物（EPS）對磷也有一定的去除效果。 生物法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）成本低，微生物通過自身新陳代謝 進(jìn)行更新?lián)Q代；（2）產(chǎn)泥量少。生物法除磷是利用聚磷菌 的生理需求從水中攝取可溶性磷酸鹽，在體內(nèi)合成多聚 磷酸鹽，慢慢地累積成高磷污泥；（3）除磷范圍廣，在生化 除磷中，除了可以將正磷酸鹽直接利用外，還可以使其它 磷轉(zhuǎn)化為正磷。但是微生物對周圍生活環(huán)境要求比較苛 刻，對水質(zhì)變化敏感。日本滋賀縣湖南中部凈化中心，先 后采用厭氧-好氧（AO）、厭氧-缺氧-好氧（AAO）生物脫 氮除磷工藝和分段進(jìn)水多級缺氧-好氧/反硝化（SMAO）3 種深度處理工藝，均得到較好的處理效果。

3 吸附法

吸附法除磷的原理是某些多孔或大比表面積的固體 物質(zhì)對水中磷酸根離子具有吸附親和力，通過吸附親和 力去除廢水中的磷。磷吸附劑的選擇要求滿足以下條 件：（1）高吸附容量；（2）高選擇性；（3）吸附速度快；（4）抗 其他離子干擾能力強(qiáng)；（5）無有害物溶出；（6）吸附劑再生 容易、性能穩(wěn)定；（7）原料易得并造價低。圍繞這些標(biāo)準(zhǔn)， 國內(nèi)外對吸附除磷的研究目前主要集中在提高吸附劑的 效能上。

Yan［11］ 研究了3種柱撐劑（鐵、鋁、鐵鋁）改性膨潤土 吸附除磷效果，結(jié)果表明鋁柱效果最佳。近年來，不少報 道［9，10］ 表明利用廢渣處理含磷廢水效果明顯，且成本低v> 廉，以廢治廢。很多學(xué)者對天然材料和工業(yè)爐渣的吸附 脫磷性能進(jìn)行了廣泛的研究及試驗，多項試驗表明，這些 材料的磷吸附容量與材料中Ca、Mg、Al和Fe等金屬元素 氧化物含量成正相關(guān)，證實(shí)了金屬氧化物是對磷吸附的 主要活性點(diǎn)；無定形非晶態(tài)物含量、pH值、材料的比表面 積和孔隙率對吸附容量起重要作用。

吸附法除磷不需要添加化學(xué)試劑，操作簡單靈活，不 產(chǎn)生二次污染，在稀溶液的溶質(zhì)分離中效果較好，適合處 理低濃度的含磷廢水?，F(xiàn)在已經(jīng)有了一些在吸附容量方 面性能優(yōu)異的高效吸附劑試驗結(jié)果，但研究還相對較少， 在吸附劑的抗干擾性、溶解損失和再生等方面還存在一 些問題，在吸附機(jī)理方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)踐。從趨勢上來 看，高效合成吸附劑的研究將是廢水除磷吸附劑的重要 發(fā)展方向，但仍有眾多的研究課題有待解決。

4 結(jié)晶法

結(jié)晶法除磷的原理是：含磷廢水加入試劑后，溶液中 離子的亞穩(wěn)態(tài)受到影響，磷酸根離子以磷酸鹽的形式在 晶種表面析出，通過固液分離技術(shù)達(dá)到除磷的目的。陳 小光［12］ 等研究了磷酸鈣鹽結(jié)晶除磷工藝性能，結(jié)果表明， 升高 pH 或 Ca/P 物質(zhì)的量比有利于提高磷去除率。張 蕊［13］ 采用連續(xù)運(yùn)行的流化床MAP結(jié)晶除磷工藝，磷的去 除率達(dá)到 96％以上。上述過程 pH 變化范圍為 8.8~9.4。 結(jié)晶產(chǎn)生的污泥量約為處理水量的（0.8~2.78）‰。60℃ 烘干后結(jié)晶污泥含磷量大于13％，與天然鳥糞石含磷量 相當(dāng)。

除上述各種常規(guī)含磷廢水處理方法外，各種新型工 藝也逐步運(yùn)用于含磷廢水的處理。徐小明［15］ 以磁性羧甲 基纖維素（CMC）-CoFe2O4復(fù)合材料為吸附劑，采用磁分 離技術(shù)處理含磷廢水并加以回收，磷去除率可達(dá)95％以 上。蘇陽［19］ 采用浸漬法制備負(fù)載氫氧化鑭的膨脹石墨 （EG-LaOH）除磷劑，相較于目前廣泛使用的活性氧化鋁 等吸附劑，EG-LaOH 對磷的吸附效率更高，抗干擾能力 更強(qiáng)。EG-LaOH在90℃下的再生效率可達(dá)80％以上，具 有較大的應(yīng)用前景。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)越來越廣泛地運(yùn)用于 廢水處理中。膜技術(shù)作為一種新型的分離技術(shù)，既能對 廢水有較高的處理效率，也能高效回收物質(zhì)，其分離過程 主要有微濾、超濾、納濾、反滲透和電滲析。劉佳［14］ 提出 膜分離技術(shù)-芬頓處理工藝，采用超濾和樹脂軟化技術(shù)對 低濃度有機(jī)磷廢水進(jìn)行預(yù)處理，在其基礎(chǔ)上采用二次反 滲透工藝（RO），使廢水濃縮，接著進(jìn)行芬頓氧化處理。 試驗研究表明，這種處理工藝比單一芬頓氧化處理工藝 更經(jīng)濟(jì)，磷的去除率更高。王亞宜［20］ 研究了序批式生物 膜技術(shù)（SBBR）的發(fā)展和應(yīng)用情況，SBBR 是將 SBR 間歇 操作模式引入到生物膜反應(yīng)器，這種技術(shù)結(jié)合了 SBR 和傳統(tǒng)生物膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對水 力負(fù)荷變化較大的城市生活污水具有較高的處理效率， 能夠?qū)崿F(xiàn)同步脫氮除磷的深度處理。

5 結(jié)語

含磷廢水的處理方法眾多，處理效果和適用情況也 不盡相同。化學(xué)沉淀法適用于含磷濃度較高的工業(yè)廢水，生物法適用于含磷濃度較低的生活廢水和畜牧業(yè)廢 水。結(jié)晶法、吸附法有利于磷的回收利用，適用于水量較 小的含磷廢水處理。在含磷廢水的處理工藝上，要轉(zhuǎn)變 傳統(tǒng)思維，加強(qiáng)磷的回收和利用。實(shí)踐和研究表明，組合 工藝較單一工藝在除磷效果上有顯著提高。在實(shí)際工程 運(yùn)用中要根據(jù)水質(zhì)特征、處理規(guī)模、環(huán)境條件、處理成本 等因素，合理選擇處理工藝。近幾年來，隨著科技的發(fā) 展，高分子膜技術(shù)以及高分子多孔材料的運(yùn)用也給含磷 廢水的處理提供了一個新的思路和發(fā)展方向。

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