聚合氯化鋁在污水除磷中具有廣泛應(yīng)用,以下是其具體介紹:
除磷原理
污水中的磷主要以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷等形式存在。聚合氯化鋁中的鋁離子與磷酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成難溶性的磷酸鋁沉淀,從而實(shí)現(xiàn)除磷。其主要反應(yīng)式為:Al3++PO43?=AlPO4↓。同時(shí),聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體可以通過吸附作用,將污水中的部分磷吸附在膠體表面,然后通過沉淀分離將磷從污水中去除。
投加位置
預(yù)處理階段:在污水進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前投加聚合氯化鋁,可去除污水中一部分顆粒態(tài)磷和溶解性磷,減輕后續(xù)生物處理單元的除磷負(fù)擔(dān),提高生物處理效果。但此階段投加會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生一定影響,需要控制好投加量。
生物處理階段:可在曝氣池等生物處理單元中適量投加聚合氯化鋁。這樣能與生物處理過程協(xié)同作用,利用微生物的代謝活動(dòng)和聚合氯化鋁的化學(xué)沉淀作用,提高除磷效果。不過,投加時(shí)要注意避免對(duì)微生物的活性產(chǎn)生抑制。
深度處理階段:在生物處理后的深度處理單元投加聚合氯化鋁,可進(jìn)一步去除污水中殘留的磷,使出水磷含量達(dá)到更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。此階段投加時(shí),由于污水中的有機(jī)物等雜質(zhì)相對(duì)較少,聚合氯化鋁的除磷效果更穩(wěn)定,且不易受到其他物質(zhì)的干擾。
影響因素
pH 值:聚合氯化鋁除磷的更好 pH 值范圍一般在 5.5 - 7.5 之間。在這個(gè)范圍內(nèi),鋁離子的水解產(chǎn)物以氫氧化鋁膠體和各種多核羥基絡(luò)合物為主,有利于與磷酸根離子發(fā)生沉淀和吸附反應(yīng)。當(dāng) pH 值過高或過低時(shí),鋁離子的存在形態(tài)會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致除磷效果下降。
投加量:投加量需根據(jù)污水中磷的濃度、水質(zhì)特點(diǎn)以及處理要求等因素來(lái)確定。一般隨著聚合氯化鋁投加量的增加,除磷效果會(huì)逐漸提高,但當(dāng)投加量超過一定值后,除磷效果的提升會(huì)變得不明顯,且會(huì)增加處理成本,同時(shí)導(dǎo)致出水鋁離子超標(biāo)。
水溫:水溫對(duì)聚合氯化鋁的水解反應(yīng)和沉淀速度有一定影響。適當(dāng)提高水溫有利于加快聚合氯化鋁的水解速度和磷酸鋁沉淀的形成,但水溫過高或過低都會(huì)對(duì)除磷效果產(chǎn)生不利影響。一般水溫在 15 - 30℃時(shí),聚合氯化鋁的除磷效果較好。
優(yōu)點(diǎn)
除磷效率高:能快速有效地將污水中的磷含量降低到較低水平,滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
適用范圍廣:對(duì)各種類型的污水,如生活污水、工業(yè)廢水等都有較好的除磷效果。
操作簡(jiǎn)單:投加方便,可通過計(jì)量泵等設(shè)備準(zhǔn)確控制投加量,且不需要復(fù)雜的設(shè)備和工藝。
穩(wěn)定性好:受水質(zhì)、水量變化的影響較小,能在一定程度上保證除磷效果的穩(wěn)定性。
缺點(diǎn)
產(chǎn)生污泥量大:在除磷過程中會(huì)產(chǎn)生較多的污泥,增加了污泥處理和處置的成本和難度。
造成二次污染:如果投加量控制不當(dāng),導(dǎo)致出水鋁離子超標(biāo),對(duì)環(huán)境造成二次污染。同時(shí),污泥中的鋁鹽也需要妥善處理,以免對(duì)土壤和水體產(chǎn)生不良影響。
對(duì)微生物有影響:在生物處理系統(tǒng)中投加聚合氯化鋁時(shí),若投加量過大或投加方式不當(dāng),會(huì)對(duì)微生物的活性和生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用,影響生物處理效果。