除磷剂使用方法技术指导书

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1、邓州市河流除磷工程除磷剂使用方法指导书/J1.1存在形式21.2、总磷的测定原理介绍31.2.1、消解原理31.2.2、分光光度计原理3:、除磷方法简介52.1、除磷机理52.2、除磷方法5221、化学除磷法52.2.2、生物除磷法6三、除磷剂简介73.1、铝盐化学除磷药剂73.2、铁盐化学除磷药剂73.3、氢氧化钙除磷药剂73.4、复合新型除磷药剂8四、除磷剂使用方法94.1、投加量的确定94.2、直接投加法94.3、稀释之后投加法9五、相关水质量标准和排放标准 105.1、地表水环境质量标准105.2、污水综合排放标准101.1存在形式随着工农业生产的增长、人口的急剧增加、含磷洗涤剂和农药

2、化肥的大量使用，水体 中的磷盐日益增加。虽然氮磷同为水体生物的重要营养物质，但是藻类 等水生生物对磷更 敏感，而且当水体中的氮浓度较低时，水体中的蓝藻、绿藻可 通过固氮作用来补充氮浓度 不足，可见磷是水体富营养化的最主要的控制因子。因此，有效降低排放废水中的磷含量 已成为防治水体富营养化的重要途径之一。天然水和废水中含有的磷绝大多数以各种形式的磷酸盐存在，也有有机磷的化合物。 从化学形式上看，水中的磷化合物可分以下几类。它们存再于水溶液中，腐 殖质粒子中和 水生生物中。3-2-(1) 正磷酸盐，即 PO4、HPO4、H2PO4O4-5-9-(2) 缩合磷酸盐，包括焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐

3、等，如Pg?、HPO等。(3) 有机磷化合物(如磷脂等)。一般天然水体中磷酸盐的含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生 活污水中含有较多的磷存在。磷是生物生长必须的元素之一。但水中含磷 量过高时(如超过 0.2mg/L)，则可能造成藻类过度的繁殖，甚至数量上达到有害的程度(称为富营氧化或优 氧化)，此时则会造成湖泊、河流等水体的透明度降低，水质变坏。所以磷是评价水质的重 要指标之一。1消解的目的：将其他形式的磷转化为正磷酸盐41.2.2、分光光度计原理I 将冷却后的校准系列+蒸馆水至50mU ImL抗坏血酸*2mL钳酸盐充分混 匀，放置15iDin显色后，用IonIn比色皿，于7

4、0Onn处，以零浓度溶液 为参比，测趣吸光度绘制以磷含址(Rg)对吸光度的校准曲线。2.1、除磷机理所有的污水除磷方法都包含有两个必要的过程，首先将溶解性磷(磷酸盐)物质转化为不溶性悬浮(颗粒)性状态，然后通过固液分离将磷从污水中除去。2.2、除磷方法2.2.1 化学除磷法化学除磷法是向污水中投加化学药剂，使水中磷酸根离子生成难溶性盐，形成絮凝体 后与水分离，从而去除水中所含的磷。投加混凝剂有助于提高分离效率，目前所选的药剂 一般为金属盐和氢氧化钙。由于经济原因主要选用的金属盐药剂为 铝盐和铁盐，其反应式 为(以铝盐为例)：Al3 +:P(%AI1j()当使用硫酸铝作为混凝剂时，其产生的反应式

5、为:AI2(S04)3 + 2P0JA1P(I + 3S(*在铁盐和铝盐中，用于除磷处理的以铝盐居多，混合液的PH对除磷效果有一定的影 响。当PH为67时，铝盐的处理效果最好；当PH为5-5.5时，铁盐的处理 效果最好； 因为在上述PH范围内，FePo4和A1Po4的溶解度最小。除了金属盐以外，还经常用氢氧化钙做为沉淀药剂，向含磷污水中加入氢氧化 钙，污 水的PH上升，同时污水中磷与钙反应生成Ca(5 OH) (PO) 3.反应式如下：5Ca 4-F401I ：3IIP(SC%(0I!)(P0)J + 3n 042随着PH的升高，污水中Ca5 (OH) (P04) 3的溶解度降低，为使磷的去除

6、率达到90%以上，需要把PH调至10.5-11范围内，在此PH范围内，污水中的磷含量 可降低至 0.5mg/ L 以下。结晶法也是一种化学除磷方法，其除磷机理为：二级水处理中的磷酸根离子与钙离子反应生成磷酸钙，当PH为碱性时，以碱式磷酸钙(轻基磷石灰)的形式 存在，反应式如下：Loea24 + 20H * + 6PQj fCa OH ) PQ ) 10246碱性临时酸钙的溶解度随着PH的升高而降低，虽然在一定的PH范围内，Ca2+, 0H-,PO43-,分别以离子的形式存在，但随着PH的升高，在亚稳定范围内，污水中的磷与晶体接 触，在晶体表面产生磷石灰析出，从而使水中的磷浓度下降。采用结晶法除

7、磷时，由于磷 在晶体表面析出，仅仅是晶体变大，因此在处理过程 中产生的污泥量比混凝沉淀少很多。2.2.2、生物除磷法生物除磷主要是利用聚磷菌的聚磷作用，20世纪70年代，人们在传统活性污 泥工艺 的运行管理中，发现了一类特殊的兼性细菌，如不动细菌属、气杆胞菌、棒杆菌属等，在 好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，是体内的磷的含量超过10%,有时甚至高达 30%o而一般细菌体内磷含量只有2%左右。这类细菌被广泛地用于生物除磷，被称为聚磷菌。当在厌氧条件下聚磷菌吸收有机物（如脂肪酸）， 同时将细胞质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来，提供必要的生存能量。在 随后的好氧条 件下所吸收的有机物被氧化并提

8、供能量，同时从废水中吸收超过其生 长需要的磷，并以聚 磷酸盐的形式储存起来，由于系统需要经常排放剩余污泥，被细菌过量吸收的磷也将随着 剩余污泥排出系统，从而得到较好的除磷效果。三、除磷剂简介除磷剂是对城市水源水混凝除浊处理及除磷的物品。能够在对城市水源水混凝除浊处 理同时，达到深度除磷目的。从而将处理后饮用水中的磷含量降至界限值以下，不需要改变原水处理流程，不需要 增设大型水处理构筑物，简便易行，经济实用，可获得显著的社会和经济效益。根据化学 除磷法的原理介绍，除磷剂主要分为四类：3.1、铝盐化学除磷药剂采用铝盐作为药剂添加在化学除磷工艺中，经常使用的有三种，一种是硫酸铝，一种是氯化铝，还有一

9、种是聚合氯化铝，在具体的反应过程中，包含两个主 要的反应 过程，首先是三价铝离子通过与磷酸根产生反应而出现沉淀，沉淀的化合物为AlPO 4o其次是三价铝离子能够出现水解反应，在这一过程中会有正电荷 以及单核 疑基络合物以及多核疑基络合物的存在，在经过范德华力以及网捕等一系列的作用以后， 就能达到比较理想的沉淀效果，这样也就达到了化学除磷的要求。在运用铝盐进行化学除 磷的过程中，需要重点控制pH，这样才能达到理想的除磷效果，否则会造成所排放的水体中 铝盐超标。3.2、铁盐化学除磷药剂铁盐除磷药剂主要有硫酸亚铁、聚合氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐除磷反应机理类似，之外还会发生强烈水解

10、并同时发生各种聚合反应吸 附水中 的磷。Fe?+除磷效率与PH相关，但有关Fe?+除磷最佳PH存在争议：有人认 为pH=8时， Fe?+除磷效果最好，但研究表明pH=7.5 8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。 Fe?+除磷需要较高PH值，而环境污水厂处理中PH值往往低于7.5，另外，在水中Fe.（叫）2没有FePO稳定，这些都限制了二价铁盐在废水除磷中的应用，实际过程中可利用好氧池曝气的特点将Fe?+氧化成Fe 3：来提高 化学 除磷效率。铁盐与磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更加稳定，而具有沉降速度快的优 点，因此实际应用比较多，但是具有出水浊度与色度高、对出 水PH影响大、运输和贮存

11、麻 烦、对设备腐蚀大等缺点，同时铁也是刺激藻类 生长和引发湖泊水华的一个重要因素，这 些缺点限制其使用范围。3.3、氢氧化钙除磷药剂由于需要较高的pH,对水体生物的正常生长有一定的影响，同时钙盐除磷治理和城市环境污水处理厂中应用的比较少。3.4、复合新型除磷药剂复合新型除磷药剂种类多样，其中主要有聚氯化铝铁(PAFC).聚氯化铝(PAC)、聚氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚亚铁、聚氯硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸氯化 铝铁(PAFCS)、聚合硫酸铝铁(PFAS)、改性硅藻土以及上述几种除磷 药剂和PAM.二氧化镒 等形成的混合物等。这些新型除磷药剂基本上都有良好的电荷中和与吸附架桥功能

12、，凝聚性能良好，絮凝体生成迅速，密集度高且质量大， 沉降性能优越，沉降的污泥脱水性能好，无二次污染，适用水体PH值范围广，具有较强的去除效果，而且药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。其中 PAFC在环境污水厂中应用的比较多，原因在于PAFC结合了铝盐和铁盐的双 重优点，化学反 应速度快、形成絮体大且重、沉降快和过滤性好等优点。因此，PAFC既能克服铝盐絮体生 成慢、絮体轻、沉降慢的不足，同时又能克服铁盐除磷的出水浑浊、色度高的缺点。改性 硅藻土是最近新使用的化学除磷药剂，3其组成包括硅藻土、PAC和石灰等，其中的PAC和石灰可与PO4反应生成AlPO4 和 C“5 (PoQ 3OH等沉淀物

13、，同时硅藻土具有吸附、混凝、过滤、共沉等作用，能充分接 触并除去水中的POA。因此除磷效果较稳定，出水TP变化较小。四、除磷剂使用刀吊有4.1、投加量的确定除磷剂投加量的确定依据有一下几种因素：原水中磷含量的大小、原水磷含量的种类、设计出水磷含量的大小（出水含磷国家标准）和设计除磷效率（除磷剂投加之 后的含磷量）。最终投加量的确定要经过小试和中试的实验确定，或是根据同类相似工程 的经验值确足后进行中试验证，确保出水达到相关法规要求。4.2、直接投加法即固体或粉末状的除磷剂不经过稀释而直接投加到水体中的方法，但是这种方法的使用有一定的限制因素：第一要求所加水体的 PH为酸性环境，第二所加 的水体

14、中有搅拌装置，否则除磷效果非常有限，因为除磷剂没有充分与水体接触，就不会 充分的与磷发生相关的化学反应。因此这种方法更多的适用于污水处理厂。4.3、稀释之后投加法将固体或粉末状除磷剂经过一定的稀释比例稀释之后直接投加到目标水体 中，这种方 法使用的范围更广。具体操作流程如下：在容器中稀秤到卜蜓分搅拌稀科10%-20%倒入目标水体有以下注意事项:1、投加量：需经过科学计算和相关实验确定。2、稀释过程中的搅拌：充分搅拌。3、投加点的选择：最好在水流湍急、河道狭窄处进行稀释液的投加。追用束Fll-赫用二.挣.三.每TtKMS工.IQ15BKAE（水体备-40.5ft %/L）*1020f30Xm9场ffl101020寿总t以P卅一切挥朽4M%o.s , 1.014一如排怦单也1.0Z.0氛0W莘 JKll1,02-0乩C1H