除磷劑除磷原理

除磷劑除磷原理

　　除磷劑通過一系列化學(xué)反應(yīng)和物理作用，將廢水中的磷元素轉(zhuǎn)化為不溶性沉淀物，從而實現(xiàn)從水體中去除磷的目的。其除磷原理可歸納為以下幾種主要機制：

　　一、化學(xué)沉淀作用

　　金屬離子與磷酸根結(jié)合

　　除磷劑中的金屬離子（如鋁離子、鐵離子、鈣離子）與廢水中的磷酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶性的金屬磷酸鹽沉淀。

　　生成的磷酸鋁沉淀具有較低的溶解度，可通過固液分離去除。

　　鐵鹽除磷效率高，但可能對后續(xù)處理工藝和生物系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響。

　　鈣鹽除磷適用于高pH值環(huán)境，但污泥產(chǎn)量較大。

　　多價金屬離子協(xié)同作用

　　除磷劑中的多價金屬離子（如鋁、鐵）可形成多核羥基絡(luò)合物，增強對磷酸根離子的吸附和沉淀能力。

　　二、吸附與絡(luò)合作用

　　表面吸附

　　除磷劑水解產(chǎn)物具有較大的比表面積和正電荷，可吸附廢水中的磷酸根離子和其他負(fù)電荷膠體物質(zhì)。

　　絡(luò)合反應(yīng)

　　除磷劑中的某些成分可與磷酸根離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，促進(jìn)磷的去除。

　　三、氧化還原作用（針對特定磷形態(tài)）

　　次亞磷的氧化去除

　　對于次亞磷酸鹽等還原性磷，除磷劑中的氧化成分可將其氧化為正磷酸鹽，再通過沉淀作用去除。

　　反應(yīng)示例：

　　次亞磷酸鹽在氧化劑作用下轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，隨后與金屬離子結(jié)合生成沉淀。

　　四、共沉淀與卷掃作用

　　共沉淀

　　除磷劑水解產(chǎn)物形成的絮體可同時吸附和卷掃廢水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和磷酸根離子，實現(xiàn)協(xié)同去除。

　　卷掃網(wǎng)捕

　　在混凝過程中，形成的金屬氫氧化物絮體具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可捕獲并包裹廢水中的磷元素，形成較大的沉淀物。

　　五、不同除磷劑的作用機制對比

　　除磷劑類型主要作用機制適用場景

　　鋁鹽化學(xué)沉淀、吸附、共沉淀低濃度含磷廢水、市政污水處理

　　鐵鹽化學(xué)沉淀、氧化還原（針對次亞磷）、共沉淀高濃度含磷廢水、工業(yè)廢水處理

　　鈣鹽化學(xué)沉淀、調(diào)節(jié)pH值高pH值廢水、需要同時除磷和調(diào)pH的場景

　　復(fù)合除磷劑綜合化學(xué)沉淀、吸附、絡(luò)合、氧化還原等多種機制復(fù)雜水質(zhì)、多種磷形態(tài)共存的廢水

　　次亞磷去除劑氧化次亞磷為正磷酸鹽后沉淀、專性吸附含次亞磷廢水（如化學(xué)鍍鎳廢水）

　　液體除磷劑化學(xué)沉淀、吸附、共沉淀、快速反應(yīng)自動化處理系統(tǒng)、需要快速除磷的場景

　　六、影響除磷效果的因素

　　pH值

　　鋁鹽除磷最佳pH范圍為5.5~7.5，鐵鹽為6.0~8.5，鈣鹽需高pH值（>9）。

　　pH值過低或過高均會影響金屬離子的水解和沉淀效率。

　　投加量

　　投加量不足會導(dǎo)致磷去除不完全，過量則可能造成二次污染或增加處理成本。

　　共存離子

　　廢水中的碳酸根、硫酸根等陰離子可能與金屬離子競爭結(jié)合，降低除磷效率。

　　攪拌與混合條件

　　良好的攪拌可促進(jìn)除磷劑與廢水的充分接觸，提高反應(yīng)效率。

　　七、除磷工藝流程示例

　　預(yù)處理

　　調(diào)節(jié)pH值至適宜范圍。

　　除磷劑投加

　　根據(jù)廢水水質(zhì)和除磷要求，計算并投加適量除磷劑。

　　混合反應(yīng)

　　通過快速攪拌促進(jìn)除磷劑與廢水的充分混合和反應(yīng)。

　　絮凝沉淀

　　降低攪拌速度，形成較大絮體并沉淀分離。

　　固液分離

　　通過沉淀池、過濾等工藝實現(xiàn)固液分離，去除含磷污泥。

　　后處理

　　對上清液進(jìn)行進(jìn)一步處理，確保出水達(dá)標(biāo)。