磷污染的处理技术（解决食品污水磷难处理问题）

2024-07-12阅读量：1747

磷是一种生物体内十分重要的营养元素，它在生物圈的循环过程较为特殊，与碳和氮的循环过程有较大的不同。磷主要是由岩石经过风化等作用产生，它的循环类型属于沉积型。大部分的磷在生物圈的循环过程中是单向流动的，不会构成循环状态，因此磷酸盐属于一种不可再生的资源。

近些年来，西方发达国家高度重视磷的回收与利用，西欧、日本等国家在从废水和动物的粪便中回收磷已经成为热点。在废水中，磷通常以正磷酸盐、聚磷酸盐以及有机磷等形式存在，并且由于废水来源的差异，磷的形式及含量也会有较大的差别。目前，在我国大多数污水处理厂使用以下2种除磷方法：生物除磷法和化学除磷法。

生物除磷是通过聚磷菌在好氧条件下能过量的摄取磷，而厌氧条件下又会将磷释放出来，最后通过排放富含磷的剩余污泥，达到除磷效果。化学除磷法则是通过向污水中添加一定的化学药剂，使之与磷酸盐发生反应从而达到除磷的目的。文中着重介绍了废水化学除磷法中化学混凝沉淀法、结晶法及吸附法的特点及应用现状。

一、磷污染的来源及危害

1．磷污染的来源

磷(lin)的来(lai)(lai)源(yuan)及(ji)(ji)磷(lin)在自然界的循(xun)环过程如图 1所示(shi)。水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)磷(lin)的来(lai)(lai)源(yuan)主(zhu)(zhu)要(yao)是点(dian)源(yuan)污染(ran)，点(dian)源(yuan)主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)及(ji)(ji)工(gong)业(ye)(ye)废(fei)(fei)水(shui)(shui)，非点(dian)源(yuan)主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)降(jiang)雨、降(jiang)雪、地表径流(liu)及(ji)(ji)养殖业(ye)(ye)的牲畜(chu)粪便等(deng)，磷(lin)污染(ran)贡献率(lv)的高低为:农(nong)业(ye)(ye)排水(shui)(shui)、生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)排水(shui)(shui)、工(gong)业(ye)(ye)排水(shui)(shui)。农(nong)业(ye)(ye)磷(lin)污染(ran)主(zhu)(zhu)要(yao)来(lai)(lai)源(yuan)于(yu)磷(lin)肥的过度使(shi)用；生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)中(zhong)的磷(lin)主(zhu)(zhu)要(yao)来(lai)(lai)源(yuan)于(yu)含(han)(han)磷(lin)洗涤剂的使(shi)用；磷(lin)化(hua)(hua)工(gong)的生(sheng)(sheng)(sheng)产(chan)(chan)及(ji)(ji)金属表面处理(li)过程中(zhong)产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的磷(lin)酸(suan)盐废(fei)(fei)水(shui)(shui)是工(gong)业(ye)(ye)废(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)磷(lin)的来(lai)(lai)源(yuan)。人类活(huo)动(dong)是造成水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)磷(lin)含(han)(han)量超标的主(zhu)(zhu)要(yao)因素，水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)含(han)(han)有过量的磷(lin)就会(hui)导致水(shui)(shui)体(ti)发生(sheng)(sheng)(sheng)富营养化(hua)(hua)，产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)多种危害。

2．磷污染的危害

（1）对环境的危害

磷(lin)(lin)是(shi)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)长的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要因(yin)素，水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)适当的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)含量(liang)对植物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)长有一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)促进(jin)作用(yong)。但(dan)水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)过量(liang)积(ji)累，会(hui)产生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)体(ti)富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)化现(xian)(xian)象(xiang)，水(shui)(shui)体(ti)富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)化现(xian)(xian)象(xiang)表现(xian)(xian)为(wei)(wei)：藻类(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)不可(ke)控繁(fan)殖，DO下降(jiang)导致鱼虾类(lei)大(da)量(liang)死亡，进(jin)而(er)水(shui)(shui)质恶化。在(zai)自(zi)然条件(jian)下，一个湖(hu)(hu)(hu)泊从贫(pin)营(ying)养(yang)(yang)湖(hu)(hu)(hu)转变为(wei)(wei)富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)湖(hu)(hu)(hu)是(shi)一个很缓慢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过程(cheng)，但(dan)在(zai)人(ren)(ren)类(lei)活动(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干扰下，对湖(hu)(hu)(hu)泊中(zhong)排(pai)放大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮磷(lin)(lin)，会(hui)大(da)大(da)加速湖(hu)(hu)(hu)泊富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)进(jin)程(cheng)。据(ju)统计，我国大(da)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)湖(hu)(hu)(hu)泊已经处于富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)化状态，严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)已经丧失了原有饮用(yong)水(shui)(shui)源地(di)功(gong)能。例如，据(ju)对位于武汉市(shi)西南部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)磷(lin)(lin)污染(ran)(ran)来(lai)源分析发(fa)现(xian)(xian)，磷(lin)(lin)污染(ran)(ran)主(zhu)要来(lai)源于人(ren)(ren)类(lei)活动(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影响，其中(zhong)人(ren)(ren)体(ti)排(pai)磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)贡献达57。46 %，洗衣粉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)贡献也高(gao)达23。67 %，并(bing)且，据(ju)计算，龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)现(xian)(xian)总磷(lin)(lin)入湖(hu)(hu)(hu)量(liang)已经高(gao)达45。16 t/a，而(er)其环境容量(liang)仅为(wei)(wei)2。74 t/a，这使得龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)完全达不到(dao)地(di)表水(shui)(shui)环境功(gong)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)质量(liang)标准。因(yin)此，解决水(shui)(shui)体(ti)富(fu)(fu)(fu)营(ying)养(yang)(yang)化问题的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)点在(zai)于对水(shui)(shui)体(ti)中(zhong)磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除，研究污染(ran)(ran)源除磷(lin)(lin)技术具有重(zhong)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)现(xian)(xian)实意(yi)义。

（2）对动物及人类的危害

湖泊中排入大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)、磷(lin)等营养(yang)元素(su)，并(bing)在合适的(de)(de)(de)(de)(de)(de)温度下，就(jiu)会导(dao)致(zhi)藻(zao)(zao)类(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量(liang)繁殖，水(shui)(shui)(shui)面上形成很厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓝绿色水(shui)(shui)(shui)华，影响(xiang)美观，并(bing)且散(san)发(fa)出大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)令人(ren)不(bu)愉悦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)气味。并(bing)且，有(you)些(xie)藻(zao)(zao)类(lei)(lei)含有(you)藻(zao)(zao)毒(du)(du)素(su)，藻(zao)(zao)毒(du)(du)素(su)在水(shui)(shui)(shui)体(ti)(ti)中会影响(xiang)到人(ren)类(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)饮水(shui)(shui)(shui)安全。藻(zao)(zao)毒(du)(du)素(su)是(shi)(shi)一(yi)(yi)种具有(you)多器官(guan)毒(du)(du)性(xing)、遗(yi)传毒(du)(du)性(xing)甚至致(zhi)癌性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物质，轻则会引(yin)发(fa)人(ren)类(lei)(lei)过敏反应、肠(chang)胃疾病等，重(zhong)则会导(dao)致(zhi)人(ren)类(lei)(lei)发(fa)生急性(xing)肝衰竭、诱发(fa)急性(xing)肝炎等。国内(nei)外(wai)经常发(fa)生由于藻(zao)(zao)毒(du)(du)素(su)引(yin)发(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)生动(dong)物、鸟(niao)类(lei)(lei)、牲(sheng)畜甚至人(ren)类(lei)(lei)死(si)亡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)严重(zhong)事(shi)(shi)件。据报导(dao)，1986年(nian)，在我国福(fu)建省(sheng)东(dong)山镇发(fa)生了严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)麻(ma)痹性(xing)贝(bei)毒(du)(du)中毒(du)(du)事(shi)(shi)件，136人(ren)中毒(du)(du)，1人(ren)死(si)亡，原因分析认为是(shi)(shi)裸甲藻(zao)(zao)导(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)菲律宾哈仔染(ran)毒(du)(du)，人(ren)体(ti)(ti)食用(yong)后发(fa)生中毒(du)(du)。在巴西发(fa)生过肾(shen)透析用(yong)水(shui)(shui)(shui)被微囊藻(zao)(zao)毒(du)(du)素(su)污染(ran)导(dao)致(zhi)52人(ren)死(si)亡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)严重(zhong)事(shi)(shi)件。众所(suo)周知，水(shui)(shui)(shui)体(ti)(ti)富营养(yang)化(hua)一(yi)(yi)直是(shi)(shi)国内(nei)外(wai)面临的(de)(de)(de)(de)(de)(de)棘手的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)大环境污染(ran)问题，因此(ci)寻求(qiu)高效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)解决(jue)水(shui)(shui)(shui)体(ti)(ti)富营养(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技术迫在眉睫。

二、处理技术

1．生物除磷技术

生(sheng)(sheng)物除(chu)磷(lin)(lin)的(de)(de)基本原理可以(yi)分(fen)(fen)为(wei)(wei)2大类(lei)：第1类(lei)是(shi)(shi)以(yi)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)为(wei)(wei)主(zhu)(zhu)；第2类(lei)是(shi)(shi)以(yi)反(fan)(fan)硝(xiao)化聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)为(wei)(wei)主(zhu)(zhu)。以(yi)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)为(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)除(chu)磷(lin)(lin)过(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)在厌(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)条(tiao)件下(xia)，通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)吸收废(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶解性的(de)(de)有机(ji)物合(he)成(cheng)β-羟(qiang)基丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)（PHB）等，此过(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)所(suo)(suo)利(li)用(yong)的(de)(de)能量(liang)是(shi)(shi)通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)体(ti)内(nei)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)的(de)(de)分(fen)(fen)解产(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)，因此会释放(fang)磷(lin)(lin)；好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)条(tiao)件下(xia)，通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)细胞(bao)内(nei)PHB的(de)(de)分(fen)(fen)解产(chan)生(sheng)(sheng)能量(liang)，聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)可以(yi)过(guo)(guo)(guo)(guo)量(liang)吸收废(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)，磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)在细胞(bao)内(nei)发生(sheng)(sheng)一系(xi)列(lie)反(fan)(fan)应会转化为(wei)(wei)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)，最后通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)排放(fang)富磷(lin)(lin)污泥(ni)达到除(chu)磷(lin)(lin)目的(de)(de)。如(ru)图(tu)(tu) 2所(suo)(suo)示为(wei)(wei)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)除(chu)磷(lin)(lin)原理图(tu)(tu)。以(yi)反(fan)(fan)硝(xiao)化聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)为(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)除(chu)磷(lin)(lin)过(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，厌(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)阶段与聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)在厌(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)阶段过(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一致，在缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)阶段，反(fan)(fan)硝(xiao)化聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)反(fan)(fan)硝(xiao)化除(chu)磷(lin)(lin)，它以(yi)NO3-和(he)(he)O2-为(wei)(wei)电(dian)子(zi)受体(ti)，利(li)用(yong)体(ti)内(nei)的(de)(de)PHB作(zuo)能源和(he)(he)碳源，分(fen)(fen)解成(cheng)乙酰CoA，一部分(fen)(fen)用(yong)于细胞(bao)合(he)成(cheng)，大部分(fen)(fen)进(jin)入三羧酸(suan)(suan)(suan)循(xun)环和(he)(he)乙醛(quan)酸(suan)(suan)(suan)循(xun)环，产(chan)生(sheng)(sheng)氢(qing)(qing)离子(zi)和(he)(he)电(dian)子(zi)；从PHB分(fen)(fen)解过(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)也产(chan)生(sheng)(sheng)氢(qing)(qing)离子(zi)和(he)(he)电(dian)子(zi)，这两部分(fen)(fen)氢(qing)(qing)离子(zi)和(he)(he)电(dian)子(zi)经(jing)过(guo)(guo)(guo)(guo)电(dian)子(zi)传递产(chan)生(sheng)(sheng)能量(liang)，产(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)能量(liang)一部分(fen)(fen)供聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)正常的(de)(de)生(sheng)(sheng)长繁(fan)殖，另一部分(fen)(fen)供其(qi)主(zhu)(zhu)动吸收环境中(zhong)(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)，并(bing)合(he)成(cheng)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)，故而反(fan)(fan)硝(xiao)化聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)从废(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)过(guo)(guo)(guo)(guo)量(liang)摄(she)取磷(lin)(lin)，磷(lin)(lin)同样(yang)可以(yi)通(tong)(tong)过(guo)(guo)(guo)(guo)排放(fang)富磷(lin)(lin)污泥(ni)除(chu)去。如(ru)图(tu)(tu) 3所(suo)(suo)示为(wei)(wei)反(fan)(fan)硝(xiao)化聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)(jun)除(chu)磷(lin)(lin)原理图(tu)(tu)。

在研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)过(guo)程中(zhong)发现(xian)(xian)，相较(jiao)于(yu)细(xi)菌(jun)细(xi)胞，胞外聚(ju)合物（EPS）对(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)影响明(ming)显更大，并证明(ming)了(le)(le)EPS既是生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)转(zhuan)站(zhan)，还参与(yu)了(le)(le)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)过(guo)程。王冬波等(deng)(deng)(deng)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)利用序批式反(fan)应(ying)(ying)器(qi)（SBR）对(dui)模拟(ni)生(sheng)(sheng)(sheng)活废(fei)水除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)表(biao)明(ming)，即使在无厌(yan)氧段(duan)、无PHB合成阶(jie)段(duan)，直接进行好氧曝气，废(fei)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍(reng)能被聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)富集去除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)，并且磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果十分(fen)可(ke)观。 Wang等(deng)(deng)(deng)也做了(le)(le)类似研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)得出了(le)(le)一(yi)致(zhi)结论。利用生(sheng)(sheng)(sheng)物法除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)已(yi)有(you)几十年，但(dan)生(sheng)(sheng)(sheng)物法除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍(reng)有(you)其局限性，在低磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓(nong)度的(de)(de)(de)(de)废(fei)水方面效(xiao)(xiao)果较(jiao)好，浓(nong)度较(jiao)高时需要辅助以化(hua)(hua)(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)方法。刘钰等(deng)(deng)(deng)在研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)与(yu)化(hua)(hua)(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)关系的(de)(de)(de)(de)时候(hou)，通过(guo)在生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)厌(yan)氧阶(jie)段(duan)添加一(yi)定(ding)量(liang)的(de)(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)铁，发现(xian)(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)应(ying)(ying)与(yu)化(hua)(hua)(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)应(ying)(ying)产生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)协同作(zuo)用，除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)率大大提高。李子富等(deng)(deng)(deng)在生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)工(gong)艺（A2O）后增加化(hua)(hua)(hua)学药剂深度除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)表(biao)明(ming)PAC（聚(ju)合氯(lv)化(hua)(hua)(hua)铝）的(de)(de)(de)(de)投加使出水含磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓(nong)度远(yuan)低于(yu)0。5 mg/L，达到(dao)了(le)(le)《城(cheng)镇污(wu)水处理厂(chang)污(wu)染物排放(fang)标(biao)准》的(de)(de)(de)(de)一(yi)级A类标(biao)准。由此可(ke)见，在未(wei)来(lai)污(wu)水除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)技(ji)术的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)，生(sheng)(sheng)(sheng)物除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)与(yu)化(hua)(hua)(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)联用将是具有(you)前景的(de)(de)(de)(de)发展方向。

在(zai)研究(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过程中(zhong)发现(xian)，相较于细(xi)(xi)菌细(xi)(xi)胞，胞外聚(ju)合(he)物(wu)(wu)(wu)（EPS）对生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)响明显(xian)更(geng)大(da)，并证明了(le)EPS既是生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)转站，还参与(yu)了(le)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过程。研究(jiu)(jiu)表(biao)明，即使(shi)在(zai)无厌(yan)氧段、无PHB合(he)成阶段，直接进行(xing)好氧曝气(qi)，废(fei)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍(reng)能被(bei)聚(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌富集去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)，并且磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)十分可(ke)观(guan)。利用生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)已有(you)几十年，但生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍(reng)有(you)其局(ju)限性，在(zai)低(di)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)废(fei)水方面效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)较好，浓(nong)度(du)较高(gao)时需要(yao)辅助(zhu)以化(hua)学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)方法(fa)(fa)。通(tong)过在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厌(yan)氧阶段添加(jia)一(yi)定量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯化(hua)铁，发现(xian)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)与(yu)化(hua)学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)产生(sheng)(sheng)了(le)协同作用，除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效(xiao)(xiao)(xiao)率大(da)大(da)提高(gao)。在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)工艺（A2O）后增加(jia)化(hua)学(xue)药剂深度(du)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，研究(jiu)(jiu)表(biao)明PAC（聚(ju)合(he)氯化(hua)铝）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投加(jia)使(shi)出水含(han)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓(nong)度(du)远低(di)于0.5 mg/L，达到了(le)《城镇污(wu)水处理厂污(wu)染物(wu)(wu)(wu)排(pai)放标准》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)级(ji)A类标准。由此可(ke)见，在(zai)未来污(wu)水除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)技术(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)中(zhong)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)与(yu)化(hua)学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)联用将(jiang)是具有(you)前景的(de)(de)(de)(de)(de)(de)发展方向(xiang)。

2．化学除磷技术

（1）化学混凝沉淀法

废水中(zhong)的磷(lin)大部分以(yi)溶解(jie)性无机磷(lin)的形式存在(zai)，少部分以(yi)有机磷(lin)溶解(jie)或非溶解(jie)状态(tai)存在(zai)。利用化学(xue)混凝法(fa)除磷(lin)，即通过加入化学(xue)药(yao)剂，使之与废水中(zhong)溶解(jie)性的磷(lin)反应生成悬(xuan)浮(fu)态(tai)的磷(lin)，并将其滞留。目(mu)前用于化学(xue)混凝沉淀法(fa)除磷(lin)的三(san)大除磷(lin)剂分别为：钙(gai)盐(yan)、铝盐(yan)及铁(tie)盐(yan)。而(er)石灰(hui)、硫酸铝、聚(ju)合氯化铝铁(tie)等(deng)是最(zui)常使用的化学(xue)除磷(lin)剂。

化(hua)学(xue)混凝沉(chen)淀(dian)法通常(chang)是将可溶性钙(gai)盐(yan)(yan)、铁(tie)(tie)盐(yan)(yan)等配(pei)制成溶液的(de)形式，再(zai)加入废水(shui)中，一(yi)方面钙(gai)盐(yan)(yan)和铁(tie)(tie)盐(yan)(yan)等会与(yu)水(shui)中正磷(lin)(lin)酸盐(yan)(yan)发生反(fan)应形成磷(lin)(lin)酸盐(yan)(yan)沉(chen)淀(dian)，另(ling)一(yi)方面形成的(de)低(di)聚物具有吸附(fu)作(zuo)(zuo)用，它可以通过搭桥作(zuo)(zuo)用、表(biao)面静(jing)电作(zuo)(zuo)用等对磷(lin)(lin)的(de)化(hua)合物进行吸附(fu)，最(zui)终(zhong)通过将泥水(shui)进行分离达(da)到除磷(lin)(lin)的(de)目的(de)[32]。通常(chang)使用的(de)化(hua)学(xue)除磷(lin)(lin)手段可根据金属盐(yan)(yan)种类(lei)的(de)差异分为以下(xia)3种：

①钙盐除磷：

由于添加钙盐进行除磷，其操作过程简便，除磷效果佳等优点，在实际工业应用中，人们通常选择在含磷废水中加CaCl₂，无机磷在pH为11下能被沉淀绝大多数。高伟胜等在加入量n（Ca）：n（P）=1.5:1的条件下，磷初始浓度582 mg/L，初始pH=9.5，反应30 min，对磷的去除率可高达99.9 %。

②铁盐除磷：

主要作用：Fe3++PO43-→FePO4

次要作(zuo)用(yong)：Fe3++3OH-→Fe(OH)3

利用铁(tie)盐除(chu)磷(lin)(lin)(lin)的(de)方(fang)法，针对总(zong)磷(lin)(lin)(lin)含(han)量(liang)为(wei)2~4 mg/L的(de)生活污水(shui)，去(qu)除(chu)作用较好。使(shi)用三价铁(tie)与聚硫酸铁(tie)混凝的(de)方(fang)法，水(shui)中(zhong)磷(lin)(lin)(lin)的(de)去(qu)除(chu)可达75 %以上。在总(zong)磷(lin)(lin)(lin)含(han)量(liang)为(wei)158 mg/L的(de)淀粉废水(shui)中(zhong)加入氯化钙和氯化铁(tie)，在溶液pH=6.92时(shi)，总(zong)磷(lin)(lin)(lin)去(qu)除(chu)率可高达97.05 %。

③镁盐除磷：

使用氯化镁和碳酸(suan)氢铵作为沉淀剂，处理磷(lin)浓度为6.6 mg/L与3.2 mg/L废水时发现，在(zai)pH为7~12范围内，随pH的增加(jia)对磷(lin)的去除率(lv)增高，水中(zhong)磷(lin)的最大去除率(lv)可(ke)达到98 %以上。

在实际操作中，为(wei)强化化学混凝沉淀(dian)的除磷效果，可通过(guo)加入高(gao)分(fen)子助凝剂等方法来(lai)提(ti)高(gao)除磷率。

（2）吸附法

吸(xi)(xi)附法(fa)除(chu)(chu)(chu)磷是通(tong)过将(jiang)具有(you)(you)一(yi)定表面活性(xing)基(ji)团(tuan)的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)磷剂(ji)投(tou)入废水(shui)中(zhong)，除(chu)(chu)(chu)磷剂(ji)的(de)(de)活性(xing)基(ji)团(tuan)与磷发生键合作用(yong)，从而实(shi)现将(jiang)磷富(fu)集的(de)(de)目的(de)(de)，进而达(da)到(dao)除(chu)(chu)(chu)磷效果。吸(xi)(xi)附法(fa)具有(you)(you)以下(xia)优点：

①适用(yong)水(shui)体广，无论是对工业废水(shui)的(de)处理，还是对生活(huo)污水(shui)或者地表(biao)水(shui)的(de)处理均适用(yong)；

②吸附(fu)速率快；

③吸附(fu)剂的使(shi)用(yong)过程(cheng)对环(huan)境(jing)友好；

④吸附剂具(ju)有可回收的特性(xing)。

吸附(fu)(fu)法也具有一(yi)定的(de)缺点，例如，其饱和吸附(fu)(fu)量低，除磷(lin)效率会(hui)受pH变化的(de)影(ying)响(xiang)，磷(lin)在中(zhong)性(xing)条件下很难(nan)去除。目前使用(yong)的(de)除磷(lin)吸附(fu)(fu)剂最多的(de)是活性(xing)炭、生物(wu)质、金(jin)属氧(yang)化物(wu)、黏土矿物(wu)等。

（3）活性炭

活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)形(xing)成过(guo)程如(ru)下(xia)：含碳(tan)原材(cai)料制(zhi)备→碳(tan)化→活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化加工而(er)(er)成。原材(cai)料一般使(shi)用(yong)(yong)(yong)木材(cai)、石油焦和果核(he)等材(cai)料。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)具有很(hen)大(da)(da)的(de)(de)比(bi)(bi)表面(mian)积，其(qi)(qi)在(zai)水处理中(zhong)的(de)(de)应用(yong)(yong)(yong)十分广泛，但活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)选择性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)吸附(fu)(fu)(fu)能(neng)力并(bing)不强，因此，为(wei)了能(neng)够(gou)将(jiang)其(qi)(qi)应用(yong)(yong)(yong)于对(dui)(dui)特(te)定物质(zhi)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)，需要(yao)对(dui)(dui)其(qi)(qi)进行(xing)(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。研究表明，在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)上负载(zai)Fe可(ke)以较大(da)(da)程度(du)地(di)提(ti)(ti)高对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)果，该(gai)过(guo)程首先(xian)使(shi)用(yong)(yong)(yong)一定浓度(du)的(de)(de)硝酸对(dui)(dui)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)进行(xing)(xing)氧(yang)化，目的(de)(de)是使(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)能(neng)搭载(zai)更多Fe，进而(er)(er)可(ke)以促使(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)形(xing)成大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)位点(dian)，显(xian)著提(ti)(ti)高活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)吸收速(su)率及(ji)效(xiao)(xiao)率。在(zai)污水磷(lin)(lin)(lin)去除(chu)实验研究中(zhong)，首先(xian)利(li)用(yong)(yong)(yong)液相凝胶法(fa)制(zhi)备纳米氧(yang)化铁，再将(jiang)其(qi)(qi)负载(zai)于活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)上，发(fa)(fa)现，经过(guo)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)(hou)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)相比(bi)(bi)于未改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)提(ti)(ti)高较大(da)(da)，最(zui)大(da)(da)吸附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)为(wei)12.86 mg/g。利(li)用(yong)(yong)(yong)化学法(fa)将(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)进行(xing)(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)研究也很(hen)多，例如(ru)，使(shi)用(yong)(yong)(yong)硫酸亚铁溶液对(dui)(dui)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)纤(xian)维进行(xing)(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，实验表明，改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)(hou)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)纤(xian)维对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)能(neng)力大(da)(da)大(da)(da)提(ti)(ti)高，对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)去除(chu)率高达99 %，在(zai)同等实验条(tiao)件下(xia)，改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)前(qian)对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)去除(chu)率仅为(wei)48 %。利(li)用(yong)(yong)(yong)锆、铁改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)纤(xian)维对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)进行(xing)(xing)吸附(fu)(fu)(fu)试验，研究发(fa)(fa)现改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)(hou)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)纤(xian)维对(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)可(ke)达27.03 mg/g，吸附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)增加2.5倍。由(you)此可(ke)见，通过(guo)将(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)一定条(tiao)件下(xia)进行(xing)(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，可(ke)对(dui)(dui)废水中(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)进行(xing)(xing)有效(xiao)(xiao)去除(chu)或(huo)者回收利(li)用(yong)(yong)(yong)。

（4）生物质

在吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)工程中(zhong)，通常会使用(yong)生(sheng)物(wu)质或者其废(fei)弃物(wu)作(zuo)为(wei)(wei)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)材(cai)料，这部分的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)质称(cheng)为(wei)(wei)生(sheng)物(wu)质吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂(ji)。生(sheng)物(wu)质制备吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂(ji)是(shi)近些年来的(de)(de)(de)研究热点。利用(yong)牡蛎壳吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)初始浓(nong)度为(wei)(wei)10 mg/L的(de)(de)(de)磷(lin)时发现，升高反应温(wen)度和(he)降低(di)壳粒(li)径都能增大牡蛎壳的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量，提高对磷(lin)的(de)(de)(de)去除效率(lv)(lv)；具有丰富(fu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)位点的(de)(de)(de)牡蛎壳是(shi)一种既(ji)环保又高效的(de)(de)(de)除磷(lin)剂(ji)。在利用(yong)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)法(fa)除磷(lin)的(de)(de)(de)实(shi)验研究中(zhong)，使用(yong)蛋(dan)壳制作(zuo)生(sheng)物(wu)质吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂(ji)，研究发现用(yong)焙烧的(de)(de)(de)废(fei)蛋(dan)壳对磷(lin)进行吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)，在pH为(wei)(wei)2~10时，去除效率(lv)(lv)都能大于99 %，pH对废(fei)蛋(dan)壳吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)磷(lin)的(de)(de)(de)去除率(lv)(lv)高低(di)无明显(xian)影响。

（5）金属氧化物

近年(nian)来(lai)，对(dui)(dui)于(yu)金(jin)属氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)类吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)材(cai)(cai)料(liao)研(yan)究(jiu)较多，金(jin)属氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)具有(you)(you)常(chang)见吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)特点，同时(shi)它具有(you)(you)众多羟基团以及很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)选择吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)性(xing)(xing)。研(yan)究(jiu)较多的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)属氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)材(cai)(cai)料(liao)主要有(you)(you)铁(tie)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)及水(shui)滑(hua)石(shi)。氧(yang)化(hua)铁(tie)对(dui)(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)不(bu)仅通(tong)过球(qiu)表面静电吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)作用，而且(qie)还通(tong)过球(qiu)内(nei)络合的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)学作用对(dui)(dui)磷(lin)(lin)产生吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)效果。利用3种不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)铁(tie)基吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)介(jie)质样品对(dui)(dui)某渔业中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)养殖废(fei)水(shui)进行除磷(lin)(lin)处(chu)理(li)，研(yan)究(jiu)发现(xian)，磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)去除率可(ke)达50 % ~60 %。在使用金(jin)属氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)类的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)性(xing)(xing)材(cai)(cai)料(liao)时(shi)，pH对(dui)(dui)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)效果的(de)(de)(de)(de)(de)影响较大(da)，有(you)(you)研(yan)究(jiu)证明(ming)，在磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)初始浓度为2~20 mg/L、磁性(xing)(xing)氧(yang)化(hua)铁(tie)投加浓度为0.6 g/L、反应24 h，磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)达到最(zui)(zui)大(da)值，而在pH升高(gao)到11时(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量(liang)急剧下降。通(tong)过焙(bei)(bei)烧(shao)制得Zn-Al水(shui)滑(hua)石(shi)，研(yan)究(jiu)发现(xian)在低温300 ℃、焙(bei)(bei)烧(shao)6 h制成的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)滑(hua)石(shi)对(dui)(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)最(zui)(zui)大(da)，最(zui)(zui)大(da)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)高(gao)达197.24 mg/g。

（6）黏土矿物

黏土(tu)矿(kuang)(kuang)物是(shi)一些含镁、铝等为(wei)主(zhu)的硅酸盐矿(kuang)(kuang)物，它是(shi)一种(zhong)层状结构并且含水的矿(kuang)(kuang)物。吸附(fu)工(gong)程(cheng)中常用的黏土(tu)矿(kuang)(kuang)物有以(yi)下几种(zhong)：膨润土(tu)、蛭(zhi)石、高(gao)岭土(tu)、凹(ao)凸棒土(tu)等。

江旭等(deng)通过(guo)焙烧(shao)(shao)、添加酸碱(jian)药剂、盐类以及其(qi)组(zu)合工艺(yi)改(gai)(gai)性(xing)膨(peng)润土(tu)，研究其(qi)对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)去(qu)(qu)除(chu)效(xiao)率，实验(yan)结果表明(ming)各种改(gai)(gai)性(xing)方式都能(neng)增加膨(peng)润土(tu)对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)吸(xi)(xi)附量，从(cong)而增大(da)去(qu)(qu)除(chu)效(xiao)果。郑易安等(deng)通过(guo)酸、碱(jian)、盐及有机化等(deng)处(chu)理方式对(dui)(dui)(dui)(dui)蛭(zhi)石进(jin)行(xing)改(gai)(gai)性(xing)，通过(guo)改(gai)(gai)性(xing)的(de)蛭(zhi)石在960 ℃下(xia)进(jin)行(xing)处(chu)理后，对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)吸(xi)(xi)附量可达6.4 mg/g。翟由(you)涛等(deng)利(li)用高(gao)(gao)岭(ling)土(tu)对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)进(jin)行(xing)吸(xi)(xi)附实验(yan)，研究发(fa)现，经(jing)(jing)过(guo)盐酸改(gai)(gai)性(xing)的(de)高(gao)(gao)岭(ling)土(tu)，对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)去(qu)(qu)除(chu)率可达81.8 %，这归因于(yu)经(jing)(jing)体积分数为9 %盐酸改(gai)(gai)性(xing)的(de)高(gao)(gao)岭(ling)土(tu)中Al、Si等(deng)活性(xing)位点(dian)大(da)量暴露使(shi)得对(dui)(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)吸(xi)(xi)附能(neng)力明(ming)显增强；经(jing)(jing)500 ℃高(gao)(gao)温煅(duan)烧(shao)(shao)改(gai)(gai)性(xing)的(de)高(gao)(gao)岭(ling)土(tu)，磷(lin)的(de)去(qu)(qu)除(chu)率高(gao)(gao)达99.5 %，这与此(ci)煅(duan)烧(shao)(shao)温度下(xia)Al元素能(neng)达到较好(hao)的(de)活化状态有关。

（7）结晶法

结晶(jing)法除磷(lin)技术有2种(zhong)，一(yi)种(zhong)是向已(yi)含(han)钙的(de)含(han)磷(lin)废(fei)水中(zhong)投加(jia)OH-形(xing)(xing)成(cheng)难(nan)溶的(de)羟基(ji)HAP（羟基(ji)磷(lin)酸钙）晶(jing)体，另外(wai)一(yi)种(zhong)是向已(yi)含(han)NH4+的(de)含(han)磷(lin)废(fei)水中(zhong)投加(jia)Mg2+形(xing)(xing)成(cheng)MAP（磷(lin)酸铵镁）晶(jing)体，通过形(xing)(xing)成(cheng)结晶(jing)达到(dao)除磷(lin)的(de)目的(de)，结晶(jing)沉淀后的(de)物质还可以作为肥料等物资加(jia)以利用(yong)。

磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸铵镁，俗(su)名鸟粪石(shi)，呈白色晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)状，难溶于水，是(shi)一种(zhong)(zhong)品味优良的(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)矿石(shi)，鸟粪石(shi)也(ye)是(shi)一种(zhong)(zhong)良好的(de)(de)(de)(de)农业缓(huan)释肥料，相比(bi)与其他农肥肥效更高(gao)。因此，用结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法除(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)，可以达到(dao)磷(lin)(lin)(lin)(lin)资源(yuan)化(hua)利(li)用，是(shi)一种(zhong)(zhong)环境(jing)友好型的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)方(fang)式。结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法除(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)具有(you)多种(zhong)(zhong)影(ying)响因素，其中包括pH值、反(fan)应(ying)物(wu)之间(jian)(jian)物(wu)质的(de)(de)(de)(de)量之比(bi)、晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)(zhong)类型和反(fan)应(ying)时(shi)(shi)间(jian)(jian)（HRT）。研究发(fa)(fa)(fa)现，pH会影(ying)响磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸盐的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)，导(dao)致晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)过(guo)饱和度(du)也(ye)发(fa)(fa)(fa)生(sheng)改变；随着溶液体(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)中pH的(de)(de)(de)(de)升高(gao)，MAP和HAP的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)均会有(you)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)(jiang)低，这对晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)十分有(you)利(li)。姜世坤等研究发(fa)(fa)(fa)现，当Mg：P﹥1时(shi)(shi)，MAP晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)开(kai)始(shi)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)迅速，并且随其比(bi)值的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大去除(chu)(chu)(chu)率也(ye)增(zeng)大，但当溶液pH为9.0、Mg：P﹥1.3时(shi)(shi)，磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)率不(bu)再增(zeng)高(gao)。在利(li)用结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法除(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)或者对磷(lin)(lin)(lin)(lin)进(jin)行(xing)回(hui)收(shou)(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)时(shi)(shi)候，首先要考(kao)虑(lv)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)选(xuan)择，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)物(wu)质成(cheng)(cheng)核过(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)最(zui)初阶段是(shi)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)亚稳态且无定(ding)型的(de)(de)(de)(de)前体(ti)(ti)(ti)物(wu)质，然后再转变成(cheng)(cheng)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)物(wu)质；在除(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)过(guo)程(cheng)中，选(xuan)择合(he)适的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)(zhong)诱导(dao)可降(jiang)(jiang)(jiang)低结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)活化(hua)能(neng)进(jin)而(er)减(jian)少结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)反(fan)应(ying)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)时(shi)(shi)间(jian)(jian)。通(tong)过(guo)使用氯化(hua)镁副产物(wu)做(zuo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)(zhong)，不(bu)仅降(jiang)(jiang)(jiang)低了反(fan)应(ying)时(shi)(shi)间(jian)(jian)还(hai)较(jiao)大程(cheng)度(du)上提高(gao)MAP结(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)质量，有(you)利(li)于回(hui)收(shou)(shou)(shou)利(li)用；郝凌云等[76]通(tong)过(guo)实验证明，反(fan)应(ying)时(shi)(shi)间(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)长短对磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)(shou)(shou)效率有(you)较(jiao)大影(ying)响，反(fan)应(ying)时(shi)(shi)间(jian)(jian)太短，MAP沉(chen)淀(dian)体(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)尚未完(wan)全形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)沉(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)性能(neng)差，反(fan)应(ying)20 min后，磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)(shou)(shou)率可达到(dao)最(zui)大为96 %；反(fan)应(ying)30 min后，磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)(shou)(shou)率开(kai)始(shi)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)，下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)至80 %左右，这归因于反(fan)应(ying)时(shi)(shi)间(jian)(jian)过(guo)长会使得原本形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)MAP沉(chen)淀(dian)体(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)反(fan)遭破坏导(dao)致晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)(ti)(ti)沉(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)性能(neng)降(jiang)(jiang)(jiang)低。

3．几种除磷方法的分析比较

着重介绍了废水(shui)除(chu)磷(lin)法(fa)(fa)(fa)中的生物法(fa)(fa)(fa)除(chu)磷(lin)、化学(xue)混凝(ning)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)、吸附法(fa)(fa)(fa)以及(ji)结(jie)晶法(fa)(fa)(fa)，表(biao) 1所列为这几种方法(fa)(fa)(fa)优(you)缺点的比较(jiao)。

由表(biao) 1可以(yi)看出，每种除磷方法(fa)(fa)都有其(qi)(qi)优缺点(dian)，在(zai)实际废水(shui)除磷应用过(guo)程中，我(wo)们在(zai)选(xuan)择除磷方法(fa)(fa)的(de)时候(hou)，应该根据其(qi)(qi)废水(shui)的(de)水(shui)质特(te)点(dian)、工艺特(te)点(dian)，选(xuan)择其(qi)(qi)中一种或者几种工艺联用，在(zai)最(zui)经济、最(zui)有效、最(zui)环保的(de)前提(ti)下选(xuan)择最(zui)合适的(de)除磷方法(fa)(fa)。

为解决水(shui)体(ti)富营养化(hua)的(de)重(zhong)大(da)水(shui)污染(ran)问题，对(dui)各类污水(shui)进(jin)行除磷至关重(zhong)要(yao)(yao)。在(zai)实(shi)际应用中选(xuan)择合理(li)有效(xiao)(xiao)的(de)方(fang)法(fa)(fa)十分重(zhong)要(yao)(yao)。我们在(zai)选(xuan)择处理(li)除磷废水(shui)方(fang)法(fa)(fa)的(de)时候，应该(gai)针对(dui)废水(shui)水(shui)质，选(xuan)择高效(xiao)(xiao)除磷方(fang)法(fa)(fa)。每(mei)种(zhong)方(fang)法(fa)(fa)都有其优(you)缺点(dian)，在(zai)实(shi)际应用中需扬长避(bi)短。将几种(zhong)工艺有机结合达到更高的(de)处理(li)效(xiao)(xiao)率也是一种(zhong)处理(li)方(fang)式(shi)。

中原绿丰·食品行业水污染治理领导者

LVFENG HUANBAO

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