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：1751

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)(lin)(lin)的(de)(de)(de)来(lai)源及磷(lin)(lin)(lin)在自(zi)然界的(de)(de)(de)循(xun)环过(guo)程如(ru)图(tu) 1所示。水(shui)(shui)(shui)(shui)体(ti)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)来(lai)源主(zhu)要(yao)(yao)是点(dian)源污染(ran)，点(dian)源主(zhu)要(yao)(yao)包括生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)及工(gong)(gong)业(ye)(ye)废水(shui)(shui)(shui)(shui)，非点(dian)源主(zhu)要(yao)(yao)包括降雨、降雪(xue)、地表径流及养殖业(ye)(ye)的(de)(de)(de)牲畜粪便等，磷(lin)(lin)(lin)污染(ran)贡(gong)献率的(de)(de)(de)高低为:农业(ye)(ye)排水(shui)(shui)(shui)(shui)、生(sheng)活(huo)排水(shui)(shui)(shui)(shui)、工(gong)(gong)业(ye)(ye)排水(shui)(shui)(shui)(shui)。农业(ye)(ye)磷(lin)(lin)(lin)污染(ran)主(zhu)要(yao)(yao)来(lai)源于磷(lin)(lin)(lin)肥的(de)(de)(de)过(guo)度使用；生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)主(zhu)要(yao)(yao)来(lai)源于含(han)(han)(han)磷(lin)(lin)(lin)洗(xi)涤(di)剂的(de)(de)(de)使用；磷(lin)(lin)(lin)化工(gong)(gong)的(de)(de)(de)生(sheng)产及金(jin)属表面处理过(guo)程中(zhong)(zhong)产生(sheng)的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)酸盐废水(shui)(shui)(shui)(shui)是工(gong)(gong)业(ye)(ye)废水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)来(lai)源。人类活(huo)动是造(zao)成水(shui)(shui)(shui)(shui)体(ti)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)含(han)(han)(han)量超标的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)因素，水(shui)(shui)(shui)(shui)体(ti)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)有过(guo)量的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)就会导致水(shui)(shui)(shui)(shui)体(ti)发生(sheng)富营养化，产生(sheng)多种(zhong)危(wei)害。

2．磷污染的危害

（1）对环境的危害

磷(lin)(lin)是(shi)水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)生(sheng)长的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)必(bi)要因(yin)素，水(shui)体(ti)(ti)中(zhong)适(shi)当的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)含量(liang)(liang)(liang)对植物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)长有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)促进作用。但水(shui)体(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)过量(liang)(liang)(liang)积累，会产生(sheng)水(shui)体(ti)(ti)富(fu)营(ying)(ying)养(yang)化(hua)(hua)(hua)现(xian)(xian)(xian)(xian)象(xiang)，水(shui)体(ti)(ti)富(fu)营(ying)(ying)养(yang)化(hua)(hua)(hua)现(xian)(xian)(xian)(xian)象(xiang)表现(xian)(xian)(xian)(xian)为：藻(zao)类的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)可控繁殖，DO下(xia)降(jiang)导(dao)致鱼虾类大量(liang)(liang)(liang)死亡，进而(er)水(shui)质恶化(hua)(hua)(hua)。在自(zi)然条(tiao)件下(xia)，一个湖(hu)(hu)(hu)泊(bo)从贫营(ying)(ying)养(yang)湖(hu)(hu)(hu)转变为富(fu)营(ying)(ying)养(yang)湖(hu)(hu)(hu)是(shi)一个很缓慢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)过程，但在人(ren)类活(huo)动的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)干扰(rao)下(xia)，对湖(hu)(hu)(hu)泊(bo)中(zhong)排放大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮磷(lin)(lin)，会大大加速湖(hu)(hu)(hu)泊(bo)富(fu)营(ying)(ying)养(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)进程。据(ju)统计(ji)，我国大部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)湖(hu)(hu)(hu)泊(bo)已(yi)经(jing)处于(yu)(yu)富(fu)营(ying)(ying)养(yang)化(hua)(hua)(hua)状态(tai)，严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)已(yi)经(jing)丧(sang)失了原有(you)(you)饮用水(shui)源地功(gong)能(neng)。例如，据(ju)对位(wei)于(yu)(yu)武汉市(shi)西南部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)磷(lin)(lin)污(wu)染(ran)来(lai)源分(fen)(fen)析发现(xian)(xian)(xian)(xian)，磷(lin)(lin)污(wu)染(ran)主要来(lai)源于(yu)(yu)人(ren)类活(huo)动的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影响(xiang)，其中(zhong)人(ren)体(ti)(ti)排磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)贡(gong)献达57。46 %，洗衣粉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用贡(gong)献也高达23。67 %，并(bing)且，据(ju)计(ji)算，龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)现(xian)(xian)(xian)(xian)总磷(lin)(lin)入(ru)湖(hu)(hu)(hu)量(liang)(liang)(liang)已(yi)经(jing)高达45。16 t/a，而(er)其环境容量(liang)(liang)(liang)仅为2。74 t/a，这使(shi)得龙阳(yang)湖(hu)(hu)(hu)完全(quan)达不(bu)(bu)到(dao)地表水(shui)环境功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)质量(liang)(liang)(liang)标(biao)准。因(yin)此，解决水(shui)体(ti)(ti)富(fu)营(ying)(ying)养(yang)化(hua)(hua)(hua)问题的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)点在于(yu)(yu)对水(shui)体(ti)(ti)中(zhong)磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除，研究(jiu)污(wu)染(ran)源除磷(lin)(lin)技术(shu)具有(you)(you)重(zhong)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)现(xian)(xian)(xian)(xian)实意(yi)义。

（2）对动物及人类的危害

湖泊中排(pai)入大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)氮、磷等(deng)(deng)营(ying)养(yang)元素，并(bing)在(zai)合适的(de)(de)(de)(de)(de)温度下，就会导致(zhi)(zhi)藻(zao)类(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量繁殖，水(shui)(shui)面上(shang)形成很厚的(de)(de)(de)(de)(de)蓝绿色水(shui)(shui)华(hua)，影(ying)响美(mei)观(guan)，并(bing)且散发(fa)(fa)出大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)令人(ren)(ren)不(bu)愉悦的(de)(de)(de)(de)(de)气味。并(bing)且，有(you)(you)些藻(zao)类(lei)(lei)含有(you)(you)藻(zao)毒(du)(du)(du)素，藻(zao)毒(du)(du)(du)素在(zai)水(shui)(shui)体中会影(ying)响到人(ren)(ren)类(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)饮水(shui)(shui)安全。藻(zao)毒(du)(du)(du)素是一种具有(you)(you)多(duo)器官毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)、遗传毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)甚至致(zhi)(zhi)癌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)质(zhi)，轻则会引发(fa)(fa)人(ren)(ren)类(lei)(lei)过敏反应、肠(chang)胃(wei)疾病(bing)等(deng)(deng)，重(zhong)则会导致(zhi)(zhi)人(ren)(ren)类(lei)(lei)发(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)急性(xing)(xing)肝(gan)(gan)衰竭、诱(you)发(fa)(fa)急性(xing)(xing)肝(gan)(gan)炎等(deng)(deng)。国(guo)内(nei)外经常发(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)由于(yu)藻(zao)毒(du)(du)(du)素引发(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)动物(wu)、鸟类(lei)(lei)、牲畜甚至人(ren)(ren)类(lei)(lei)死(si)亡的(de)(de)(de)(de)(de)严重(zhong)事(shi)件(jian)。据报(bao)导，1986年，在(zai)我国(guo)福建省东(dong)山镇发(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)了严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)麻痹(bi)性(xing)(xing)贝毒(du)(du)(du)中毒(du)(du)(du)事(shi)件(jian)，136人(ren)(ren)中毒(du)(du)(du)，1人(ren)(ren)死(si)亡，原因分析(xi)认为是裸甲藻(zao)导致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)菲律宾哈仔染毒(du)(du)(du)，人(ren)(ren)体食用(yong)后发(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)中毒(du)(du)(du)。在(zai)巴(ba)西发(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)过肾透(tou)析(xi)用(yong)水(shui)(shui)被微囊(nang)藻(zao)毒(du)(du)(du)素污(wu)染导致(zhi)(zhi)52人(ren)(ren)死(si)亡的(de)(de)(de)(de)(de)严重(zhong)事(shi)件(jian)。众所(suo)周知，水(shui)(shui)体富营(ying)养(yang)化(hua)(hua)一直是国(guo)内(nei)外面临的(de)(de)(de)(de)(de)棘手的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)大(da)环境(jing)污(wu)染问题，因此寻求高效的(de)(de)(de)(de)(de)解决水(shui)(shui)体富营(ying)养(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)术迫(po)在(zai)眉睫。

二、处理技术

1．生物除磷技术

生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)基本原理可(ke)以(yi)分(fen)(fen)为(wei)2大类(lei)(lei)：第(di)1类(lei)(lei)是(shi)以(yi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)为(wei)主(zhu)；第(di)2类(lei)(lei)是(shi)以(yi)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)为(wei)主(zhu)。以(yi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)为(wei)主(zhu)的(de)(de)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)过(guo)程，主(zhu)要是(shi)通(tong)(tong)过(guo)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)在(zai)厌(yan)氧(yang)条件下，通(tong)(tong)过(guo)吸收废水(shui)中(zhong)溶解(jie)(jie)性的(de)(de)有机物合成(cheng)(cheng)β-羟基丁酸(suan)（PHB）等(deng)，此过(guo)程所利用(yong)的(de)(de)能量(liang)是(shi)通(tong)(tong)过(guo)体(ti)(ti)内(nei)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)盐(yan)的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)，因此会释(shi)放(fang)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)；好氧(yang)条件下，通(tong)(tong)过(guo)细胞(bao)内(nei)PHB的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能量(liang)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)可(ke)以(yi)过(guo)量(liang)吸收废水(shui)中(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)盐(yan)，磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)盐(yan)在(zai)细胞(bao)内(nei)发(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)(yi)系列反(fan)应会转化(hua)为(wei)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)盐(yan)，最后通(tong)(tong)过(guo)排放(fang)富(fu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)污泥(ni)达到除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)目的(de)(de)。如(ru)图 2所示为(wei)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)原理图。以(yi)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)为(wei)主(zhu)的(de)(de)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)过(guo)程，厌(yan)氧(yang)阶段(duan)与聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)在(zai)厌(yan)氧(yang)阶段(duan)过(guo)程一(yi)(yi)致，在(zai)缺氧(yang)阶段(duan)，反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)通(tong)(tong)过(guo)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，它以(yi)NO3-和(he)O2-为(wei)电(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)受体(ti)(ti)，利用(yong)体(ti)(ti)内(nei)的(de)(de)PHB作能源(yuan)(yuan)和(he)碳(tan)源(yuan)(yuan)，分(fen)(fen)解(jie)(jie)成(cheng)(cheng)乙酰(xian)CoA，一(yi)(yi)部(bu)(bu)分(fen)(fen)用(yong)于细胞(bao)合成(cheng)(cheng)，大部(bu)(bu)分(fen)(fen)进入三羧酸(suan)循(xun)环(huan)(huan)和(he)乙醛(quan)酸(suan)循(xun)环(huan)(huan)，产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)氢离子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)电(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)；从(cong)PHB分(fen)(fen)解(jie)(jie)过(guo)程中(zhong)也产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)氢离子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)电(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)，这两(liang)部(bu)(bu)分(fen)(fen)氢离子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)电(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)经过(guo)电(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)传递(di)产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能量(liang)，产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)能量(liang)一(yi)(yi)部(bu)(bu)分(fen)(fen)供聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)正常(chang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)长繁殖，另一(yi)(yi)部(bu)(bu)分(fen)(fen)供其主(zhu)动(dong)吸收环(huan)(huan)境中(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，并合成(cheng)(cheng)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，故而反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)从(cong)废水(shui)中(zhong)过(guo)量(liang)摄(she)取磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)同样可(ke)以(yi)通(tong)(tong)过(guo)排放(fang)富(fu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)污泥(ni)除去。如(ru)图 3所示为(wei)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)(jun)(jun)(jun)除磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)原理图。

在研(yan)究(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)发现，相较(jiao)于细菌(jun)细胞，胞外聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)（EPS）对(dui)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)影响明(ming)显更大(da)，并证(zheng)明(ming)了(le)(le)EPS既是(shi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)转站，还参(can)与了(le)(le)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)程。王(wang)冬波等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)(le)利(li)用(yong)序批式反应(ying)器（SBR）对(dui)模拟生(sheng)(sheng)活废(fei)水(shui)(shui)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)，研(yan)究(jiu)(jiu)表(biao)(biao)明(ming)，即使在无厌(yan)氧(yang)段、无PHB合(he)成阶(jie)段，直接进行好氧(yang)曝气，废(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍能被(bei)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)菌(jun)富集去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)，并且磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)效果(guo)十分可(ke)观。 Wang等(deng)也做了(le)(le)类似研(yan)究(jiu)(jiu)得出了(le)(le)一(yi)致结论。利(li)用(yong)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)法除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)已有几十年，但生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)法除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)仍有其局(ju)限性，在低磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓度的(de)(de)(de)(de)(de)废(fei)水(shui)(shui)方面效果(guo)较(jiao)好，浓度较(jiao)高时(shi)需(xu)要辅(fu)助以化学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)方法。刘钰(yu)等(deng)在研(yan)究(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)与化学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)关(guan)系的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)候，通过(guo)在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)厌(yan)氧(yang)阶(jie)段添加(jia)一(yi)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)化铁，发现生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效应(ying)与化学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效应(ying)产生(sheng)(sheng)了(le)(le)协同作(zuo)用(yong)，除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)效率(lv)大(da)大(da)提(ti)高。李(li)子富等(deng)在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)工艺（A2O）后(hou)增加(jia)化学(xue)药剂深度除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)，研(yan)究(jiu)(jiu)表(biao)(biao)明(ming)PAC（聚(ju)(ju)合(he)氯(lv)(lv)化铝）的(de)(de)(de)(de)(de)投加(jia)使出水(shui)(shui)含(han)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)浓度远低于0。5 mg/L，达到(dao)了(le)(le)《城镇污(wu)(wu)水(shui)(shui)处理厂污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)排(pai)放标准》的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)级(ji)A类标准。由此(ci)可(ke)见，在未来污(wu)(wu)水(shui)(shui)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)技术的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)(zhong)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)与化学(xue)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)联用(yong)将是(shi)具有前景的(de)(de)(de)(de)(de)发展(zhan)方向(xiang)。

在(zai)(zai)研(yan)(yan)究生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)程(cheng)中发(fa)现(xian)，相较于(yu)细菌(jun)细胞，胞外聚(ju)合物(wu)(wu)(wu)（EPS）对(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影响明(ming)(ming)显更大，并(bing)证明(ming)(ming)了(le)EPS既是生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中转站，还(hai)参与了(le)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)程(cheng)。研(yan)(yan)究表(biao)(biao)明(ming)(ming)，即使在(zai)(zai)无(wu)(wu)厌氧段(duan)、无(wu)(wu)PHB合成阶段(duan)，直接进(jin)行(xing)好氧曝气，废水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)仍(reng)能被聚(ju)磷(lin)菌(jun)富(fu)集去除(chu)(chu)(chu)(chu)，并(bing)且磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)果(guo)十(shi)分可观。利用(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)法(fa)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究已有几(ji)十(shi)年(nian)，但生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)法(fa)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)仍(reng)有其(qi)局限(xian)性，在(zai)(zai)低(di)磷(lin)浓度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)废水(shui)方(fang)面效(xiao)果(guo)较好，浓度(du)较高时需(xu)要(yao)辅助以化(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)方(fang)法(fa)。通过(guo)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厌氧阶段(duan)添加(jia)一定量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯化(hua)铁，发(fa)现(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)应(ying)与化(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)应(ying)产生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)了(le)协同作用(yong)，除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)效(xiao)率大大提高。在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)工(gong)艺（A2O）后增加(jia)化(hua)学药(yao)剂深度(du)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)，研(yan)(yan)究表(biao)(biao)明(ming)(ming)PAC（聚(ju)合氯化(hua)铝）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投加(jia)使出水(shui)含磷(lin)浓度(du)远低(di)于(yu)0.5 mg/L，达到了(le)《城镇污水(shui)处理厂污染物(wu)(wu)(wu)排放(fang)标(biao)准(zhun)》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一级A类标(biao)准(zhun)。由(you)此可见，在(zai)(zai)未来污水(shui)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)技术(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究中，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)与化(hua)学除(chu)(chu)(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)联用(yong)将是具有前景的(de)(de)(de)(de)(de)(de)发(fa)展方(fang)向。

2．化学除磷技术

（1）化学混凝沉淀法

废水中的磷(lin)大部分(fen)以(yi)溶(rong)(rong)解性(xing)(xing)无机磷(lin)的形式存(cun)在(zai)，少部分(fen)以(yi)有机磷(lin)溶(rong)(rong)解或非溶(rong)(rong)解状(zhuang)态存(cun)在(zai)。利用化(hua)学(xue)混(hun)凝(ning)法除(chu)(chu)磷(lin)，即(ji)通过加入化(hua)学(xue)药剂(ji)(ji)，使之与废水中溶(rong)(rong)解性(xing)(xing)的磷(lin)反应生成悬浮态的磷(lin)，并将其(qi)滞(zhi)留。目前用于化(hua)学(xue)混(hun)凝(ning)沉淀法除(chu)(chu)磷(lin)的三(san)大除(chu)(chu)磷(lin)剂(ji)(ji)分(fen)别为：钙(gai)盐(yan)、铝盐(yan)及铁(tie)盐(yan)。而石灰、硫酸铝、聚(ju)合氯化(hua)铝铁(tie)等是(shi)最常使用的化(hua)学(xue)除(chu)(chu)磷(lin)剂(ji)(ji)。

化(hua)(hua)学(xue)混(hun)凝沉淀法通常是将可(ke)溶(rong)性(xing)钙盐(yan)(yan)、铁(tie)盐(yan)(yan)等配制成(cheng)(cheng)溶(rong)液的形(xing)(xing)式，再加入废水(shui)中，一方(fang)面钙盐(yan)(yan)和(he)铁(tie)盐(yan)(yan)等会与水(shui)中正磷(lin)酸盐(yan)(yan)发(fa)生(sheng)反(fan)应形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)磷(lin)酸盐(yan)(yan)沉淀，另一方(fang)面形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的低聚物具有吸(xi)(xi)附作用(yong)，它可(ke)以通过搭桥作用(yong)、表面静电作用(yong)等对(dui)磷(lin)的化(hua)(hua)合物进(jin)行(xing)吸(xi)(xi)附，最终通过将泥水(shui)进(jin)行(xing)分离达到除磷(lin)的目的[32]。通常使用(yong)的化(hua)(hua)学(xue)除磷(lin)手段可(ke)根据金(jin)属(shu)盐(yan)(yan)种类的差异分为(wei)以下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(yong)：Fe3++PO43-→FePO4

次要作用：Fe3++3OH-→Fe(OH)3

利(li)用铁盐除磷的方法，针对总(zong)磷含(han)量为2~4 mg/L的生(sheng)活污水(shui)，去除作(zuo)用较(jiao)好。使用三价铁与聚硫酸铁混凝的方法，水(shui)中(zhong)(zhong)磷的去除可达75 %以上。在总(zong)磷含(han)量为158 mg/L的淀(dian)粉废水(shui)中(zhong)(zhong)加入氯化钙(gai)和(he)氯化铁，在溶液pH=6.92时，总(zong)磷去除率可高达97.05 %。

③镁盐除磷：

使用氯化镁和碳酸氢铵作为沉淀剂，处理磷浓度为6.6 mg/L与3.2 mg/L废水(shui)时(shi)发现，在pH为7~12范围内，随(sui)pH的增加(jia)对磷的去除率(lv)增高，水(shui)中磷的最大(da)去除率(lv)可达到98 %以上(shang)。

在实际操作中，为(wei)强化化学混凝沉淀的除(chu)磷效(xiao)果，可通过加入高(gao)分子助凝剂等方(fang)法(fa)来提(ti)高(gao)除(chu)磷率。

（2）吸附法

吸附法除磷是(shi)通过将(jiang)具(ju)有一定表面活性基团的除磷剂(ji)投入(ru)废水(shui)中，除磷剂(ji)的活性基团与磷发生(sheng)键(jian)合作用，从(cong)而实现将(jiang)磷富(fu)集的目(mu)的，进(jin)而达到除磷效果。吸附法具(ju)有以下优点：

①适用水(shui)体(ti)广，无论是(shi)(shi)对工业(ye)废水(shui)的处(chu)理(li)，还是(shi)(shi)对生活污水(shui)或者(zhe)地(di)表水(shui)的处(chu)理(li)均适用；

②吸(xi)附速率快；

③吸(xi)附剂的使用过程对环境友(you)好；

④吸(xi)附(fu)剂具有可回收的特性。

吸附(fu)法也具有一定的(de)(de)(de)(de)缺点，例(li)如，其饱(bao)和吸附(fu)量低，除磷效率(lv)会受pH变化的(de)(de)(de)(de)影响，磷在中性(xing)条(tiao)件下很难(nan)去除。目前使用的(de)(de)(de)(de)除磷吸附(fu)剂最多的(de)(de)(de)(de)是活(huo)性(xing)炭、生物(wu)质(zhi)、金属氧化物(wu)、黏土矿物(wu)等。

（3）活性炭

活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)过(guo)程(cheng)如(ru)下：含碳原(yuan)材料制备(bei)→碳化→活(huo)(huo)(huo)化加工而(er)成(cheng)。原(yuan)材料一般使(shi)(shi)用木材、石油焦和果(guo)核等(deng)材料。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比表(biao)面(mian)(mian)积，其在(zai)水处理(li)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)应用十分(fen)广(guang)泛，但活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)选择性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力并不强，因此，为(wei)了能(neng)够将其应用于(yu)对(dui)(dui)(dui)特(te)定物质的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)，需要对(dui)(dui)(dui)其进行(xing)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。研(yan)(yan)究表(biao)明，在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上(shang)负(fu)载Fe可(ke)以较大(da)程(cheng)度(du)地提(ti)高(gao)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)效果(guo)，该过(guo)程(cheng)首先使(shi)(shi)用一定浓度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝酸对(dui)(dui)(dui)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)进行(xing)氧化，目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是使(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)能(neng)搭载更多Fe，进而(er)可(ke)以促使(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)位点，显著提(ti)高(gao)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收速率及效率。在(zai)污水磷(lin)(lin)(lin)去除实验研(yan)(yan)究中，首先利用液(ye)相凝胶法制备(bei)纳米氧化铁，再(zai)将其负(fu)载于(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上(shang)，发现，经过(guo)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)相比于(yu)未改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)量(liang)提(ti)高(gao)较大(da)，最大(da)吸(xi)(xi)附(fu)量(liang)为(wei)12.86 mg/g。利用化学法将活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)进行(xing)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究也很多，例如(ru)，使(shi)(shi)用硫酸亚铁溶(rong)液(ye)对(dui)(dui)(dui)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)进行(xing)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，实验表(biao)明，改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力大(da)大(da)提(ti)高(gao)，对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率高(gao)达99 %，在(zai)同(tong)等(deng)实验条(tiao)件(jian)下，改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)前对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率仅为(wei)48 %。利用锆、铁改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)进行(xing)吸(xi)(xi)附(fu)试验，研(yan)(yan)究发现改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)量(liang)可(ke)达27.03 mg/g，吸(xi)(xi)附(fu)量(liang)增加2.5倍。由(you)此可(ke)见，通过(guo)将活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)一定条(tiao)件(jian)下进行(xing)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，可(ke)对(dui)(dui)(dui)废水中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)进行(xing)有效去除或者回收利用。

（4）生物质

在吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)工程中，通(tong)常(chang)会使用生(sheng)(sheng)物(wu)质(zhi)或者其废(fei)弃物(wu)作为(wei)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)材料，这部分的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)质(zhi)称为(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)质(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂。生(sheng)(sheng)物(wu)质(zhi)制备吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂是近些年(nian)来的(de)(de)研(yan)究热点。利用牡(mu)蛎壳(qiao)(qiao)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)初始(shi)浓度为(wei)10 mg/L的(de)(de)磷(lin)(lin)时发(fa)现，升高(gao)反应温度和降低(di)(di)壳(qiao)(qiao)粒(li)径都(dou)能增大牡(mu)蛎壳(qiao)(qiao)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量，提高(gao)对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)效(xiao)率；具有丰(feng)富吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)位点的(de)(de)牡(mu)蛎壳(qiao)(qiao)是一种既(ji)环保又高(gao)效(xiao)的(de)(de)除(chu)(chu)磷(lin)(lin)剂。在利用吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)法除(chu)(chu)磷(lin)(lin)的(de)(de)实验研(yan)究中，使用蛋壳(qiao)(qiao)制作生(sheng)(sheng)物(wu)质(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂，研(yan)究发(fa)现用焙烧的(de)(de)废(fei)蛋壳(qiao)(qiao)对(dui)磷(lin)(lin)进行吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)，在pH为(wei)2~10时，去(qu)除(chu)(chu)效(xiao)率都(dou)能大于99 %，pH对(dui)废(fei)蛋壳(qiao)(qiao)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)磷(lin)(lin)的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率高(gao)低(di)(di)无明显影响。

（5）金属氧化物

近年(nian)来，对(dui)(dui)(dui)于金(jin)属(shu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)类吸(xi)附(fu)(fu)材料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)较(jiao)多，金(jin)属(shu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)具有(you)常见吸(xi)附(fu)(fu)材料(liao)的(de)特(te)点，同时(shi)它具有(you)众(zhong)多羟基团以及(ji)很高(gao)的(de)选(xuan)择(ze)吸(xi)附(fu)(fu)性。研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)较(jiao)多的(de)金(jin)属(shu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)吸(xi)附(fu)(fu)材料(liao)主要(yao)有(you)铁(tie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)及(ji)水(shui)(shui)滑石(shi)。氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)铁(tie)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)不(bu)仅通(tong)过(guo)(guo)球(qiu)表面静(jing)电吸(xi)附(fu)(fu)的(de)物(wu)(wu)理作(zuo)用(yong)，而且还通(tong)过(guo)(guo)球(qiu)内(nei)络合的(de)化(hua)学作(zuo)用(yong)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)产生吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)果。利用(yong)3种不(bu)同的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)铁(tie)基吸(xi)附(fu)(fu)介质样品(pin)对(dui)(dui)(dui)某渔(yu)业中心(xin)的(de)养殖废水(shui)(shui)进行除磷(lin)处(chu)理，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)发现，磷(lin)的(de)去除率(lv)可达(da)50 % ~60 %。在使用(yong)金(jin)属(shu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)类的(de)吸(xi)附(fu)(fu)性材料(liao)时(shi)，pH对(dui)(dui)(dui)吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)果的(de)影(ying)响较(jiao)大(da)(da)，有(you)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)证明，在磷(lin)的(de)初始浓(nong)度为(wei)(wei)2~20 mg/L、磁性氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)铁(tie)投加浓(nong)度为(wei)(wei)0.6 g/L、反应(ying)24 h，磷(lin)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)量达(da)到最(zui)大(da)(da)值(zhi)，而在pH升高(gao)到11时(shi)，吸(xi)附(fu)(fu)容量急(ji)剧下降。通(tong)过(guo)(guo)焙烧制得Zn-Al水(shui)(shui)滑石(shi)，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)发现在低温300 ℃、焙烧6 h制成(cheng)的(de)水(shui)(shui)滑石(shi)对(dui)(dui)(dui)磷(lin)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)量最(zui)大(da)(da)，最(zui)大(da)(da)吸(xi)附(fu)(fu)量高(gao)达(da)197.24 mg/g。

（6）黏土矿物

黏土矿物(wu)是一(yi)些含镁、铝等为主(zhu)的(de)硅酸盐矿物(wu)，它是一(yi)种层状结(jie)构并且含水的(de)矿物(wu)。吸(xi)附(fu)工(gong)程(cheng)中常(chang)用的(de)黏土矿物(wu)有以下几种：膨润土、蛭(zhi)石(shi)、高岭土、凹凸棒土等。

江旭等(deng)通(tong)过(guo)焙烧、添加(jia)酸(suan)碱(jian)药(yao)剂、盐(yan)类(lei)以及其组合工艺改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)膨润土(tu)，研究其对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)去(qu)除(chu)效(xiao)率，实(shi)(shi)验(yan)结果表明各种改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)方式都(dou)能增加(jia)膨润土(tu)对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量，从而增大(da)去(qu)除(chu)效(xiao)果。郑(zheng)易(yi)安等(deng)通(tong)过(guo)酸(suan)、碱(jian)、盐(yan)及有(you)机(ji)化(hua)(hua)等(deng)处理方式对(dui)蛭石进行改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)，通(tong)过(guo)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)蛭石在(zai)960 ℃下(xia)进行处理后，对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量可达6.4 mg/g。翟由涛等(deng)利用(yong)高(gao)(gao)(gao)岭土(tu)对(dui)磷(lin)(lin)进行吸(xi)附(fu)(fu)(fu)实(shi)(shi)验(yan)，研究发现，经过(guo)盐(yan)酸(suan)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)岭土(tu)，对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)去(qu)除(chu)率可达81.8 %，这归因于经体积分数为(wei)9 %盐(yan)酸(suan)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)岭土(tu)中Al、Si等(deng)活性(xing)(xing)(xing)(xing)位(wei)点(dian)大(da)量暴露使(shi)得(de)对(dui)磷(lin)(lin)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力明显(xian)增强；经500 ℃高(gao)(gao)(gao)温煅(duan)烧改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)岭土(tu)，磷(lin)(lin)的(de)(de)去(qu)除(chu)率高(gao)(gao)(gao)达99.5 %，这与此煅(duan)烧温度下(xia)Al元素能达到(dao)较(jiao)好的(de)(de)活化(hua)(hua)状态有(you)关。

（7）结晶法

结晶(jing)法除(chu)磷(lin)技(ji)术有(you)2种，一(yi)种是(shi)向(xiang)已含(han)钙的含(han)磷(lin)废水(shui)(shui)中(zhong)投加OH-形(xing)成(cheng)难溶的羟基(ji)HAP（羟基(ji)磷(lin)酸钙）晶(jing)体，另外(wai)一(yi)种是(shi)向(xiang)已含(han)NH4+的含(han)磷(lin)废水(shui)(shui)中(zhong)投加Mg2+形(xing)成(cheng)MAP（磷(lin)酸铵镁(mei)）晶(jing)体，通过形(xing)成(cheng)结晶(jing)达到(dao)除(chu)磷(lin)的目(mu)的，结晶(jing)沉淀后的物(wu)质(zhi)还可以作为肥(fei)料等物(wu)资(zi)加以利(li)用。

磷(lin)酸铵镁，俗名鸟(niao)粪(fen)石，呈(cheng)白(bai)色晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)状，难溶(rong)于(yu)(yu)水，是一种(zhong)品味优良的(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)矿石，鸟(niao)粪(fen)石也是一种(zhong)良好的(de)(de)(de)(de)(de)农(nong)业缓释肥(fei)料，相比(bi)与其(qi)他农(nong)肥(fei)肥(fei)效更高(gao)。因此，用(yong)结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法(fa)除(chu)(chu)磷(lin)，可以(yi)达(da)到(dao)磷(lin)资源化(hua)利(li)用(yong)，是一种(zhong)环境友好型的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)磷(lin)方式。结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法(fa)除(chu)(chu)磷(lin)具有(you)(you)多种(zhong)影(ying)(ying)响因素，其(qi)中包括(kuo)pH值(zhi)、反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)物(wu)(wu)之(zhi)间(jian)物(wu)(wu)质(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)量之(zhi)比(bi)、晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)类(lei)型和(he)反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)时(shi)(shi)(shi)间(jian)（HRT）。研(yan)究发(fa)现(xian)，pH会(hui)影(ying)(ying)响磷(lin)酸盐的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解度，导致晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)过(guo)(guo)饱和(he)度也发(fa)生改变；随着溶(rong)液体(ti)系中pH的(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，MAP和(he)HAP的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解度均会(hui)有(you)(you)不同程(cheng)(cheng)度的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)，这(zhei)对晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)形(xing)(xing)成十分有(you)(you)利(li)。姜世坤等研(yan)究发(fa)现(xian)，当(dang)Mg：P﹥1时(shi)(shi)(shi)，MAP晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)开始形(xing)(xing)成迅速，并且随其(qi)比(bi)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)大(da)(da)去除(chu)(chu)率也增(zeng)(zeng)大(da)(da)，但当(dang)溶(rong)液pH为9.0、Mg：P﹥1.3时(shi)(shi)(shi)，磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)(chu)率不再增(zeng)(zeng)高(gao)。在(zai)利(li)用(yong)结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法(fa)除(chu)(chu)磷(lin)或者对磷(lin)进行(xing)回(hui)收的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)(shi)(shi)候，首先要考虑晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)选(xuan)择，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)物(wu)(wu)质(zhi)成核过(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)最初阶(jie)段是形(xing)(xing)成亚稳态且无定(ding)型的(de)(de)(de)(de)(de)前体(ti)物(wu)(wu)质(zhi)，然后再转变成晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)物(wu)(wu)质(zhi)；在(zai)除(chu)(chu)磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，选(xuan)择合适的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)诱导可降(jiang)低(di)结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)所(suo)需(xu)(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)活化(hua)能(neng)进而减少结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)所(suo)需(xu)(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)(shi)(shi)间(jian)。通过(guo)(guo)使(shi)用(yong)氯(lv)化(hua)镁副产(chan)物(wu)(wu)做晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)种(zhong)，不仅(jin)降(jiang)低(di)了反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)时(shi)(shi)(shi)间(jian)还(hai)较大(da)(da)程(cheng)(cheng)度上(shang)提高(gao)MAP结晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)质(zhi)量，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)回(hui)收利(li)用(yong)；郝(hao)凌(ling)云等[76]通过(guo)(guo)实验证明，反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)时(shi)(shi)(shi)间(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)长短(duan)(duan)对磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收效率有(you)(you)较大(da)(da)影(ying)(ying)响，反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)时(shi)(shi)(shi)间(jian)太短(duan)(duan)，MAP沉(chen)淀(dian)体(ti)系尚未完全形(xing)(xing)成，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)沉(chen)降(jiang)性能(neng)差，反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)20 min后，磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收率可达(da)到(dao)最大(da)(da)为96 %；反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)30 min后，磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收率开始下降(jiang)，下降(jiang)至80 %左右，这(zhei)归因于(yu)(yu)反(fan)(fan)应(ying)(ying)(ying)时(shi)(shi)(shi)间(jian)过(guo)(guo)长会(hui)使(shi)得(de)原本形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)MAP沉(chen)淀(dian)体(ti)系反(fan)(fan)遭破坏导致晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)体(ti)沉(chen)降(jiang)性能(neng)降(jiang)低(di)。

3．几种除磷方法的分析比较

着重介绍了废水(shui)除(chu)磷(lin)法中(zhong)的生(sheng)物法除(chu)磷(lin)、化学(xue)混凝沉淀(dian)法、吸附法以及结晶法，表(biao) 1所(suo)列为这几(ji)种方法优缺点的比较(jiao)。

由表 1可(ke)以看出，每(mei)种除磷方法都有(you)其优缺(que)点，在实际废水除磷应用(yong)过(guo)程中(zhong)，我们在选择除磷方法的时(shi)候(hou)，应该根据其废水的水质(zhi)特(te)点、工艺特(te)点，选择其中(zhong)一种或者几种工艺联用(yong)，在最经(jing)济、最有(you)效(xiao)、最环保的前提下选择最合适的除磷方法。

为解(jie)决水(shui)体富营养化的重大水(shui)污染(ran)问题，对各类(lei)污水(shui)进(jin)行除磷至关(guan)重要。在(zai)实际(ji)(ji)应用(yong)中选择合(he)理(li)(li)(li)有(you)(you)效的方(fang)法十分(fen)重要。我们(men)在(zai)选择处(chu)理(li)(li)(li)除磷废(fei)水(shui)方(fang)法的时候，应该(gai)针(zhen)对废(fei)水(shui)水(shui)质，选择高效除磷方(fang)法。每种(zhong)方(fang)法都有(you)(you)其优(you)缺点(dian)，在(zai)实际(ji)(ji)应用(yong)中需扬长避短。将几种(zhong)工艺有(you)(you)机结合(he)达(da)到(dao)更高的处(chu)理(li)(li)(li)效率也是一种(zhong)处(chu)理(li)(li)(li)方(fang)式。

中原绿丰·食品行业水污染治理领导者

LVFENG HUANBAO

为(wei)客户(hu)提(ti)供(gong)一站式服(fu)务——工(gong)(gong)艺设计/工(gong)(gong)程施工(gong)(gong)/设备生(sheng)产/安装调试(shi)/托(tuo)管(guan)运营/升级(ji)改造