除磷剂除磷原理

除磷剂除磷原理

　　除磷剂通过一系列化学反应和物理作用，将废水中的磷元素转化为不溶性沉淀物，从而实现从水体中去除磷的目的。其除磷原理可归纳为以下几种主要机制：

　　一、化学沉淀作用

　　金属离子与磷酸根结合

　　除磷剂中的金属离子（如铝离子、铁离子、钙离子）与废水中的磷酸根离子发生化学反应，生成难溶性的金属磷酸盐沉淀。

　　生成的磷酸铝沉淀具有较低的溶解度，可通过固液分离去除。

　　铁盐除磷效率高，但可能对后续处理工艺和生物系统产生一定影响。

　　钙盐除磷适用于高pH值环境，但污泥产量较大。

　　多价金属离子协同作用

　　除磷剂中的多价金属离子（如铝、铁）可形成多核羟基络合物，增强对磷酸根离子的吸附和沉淀能力。

　　二、吸附与络合作用

　　表面吸附

　　除磷剂水解产物具有较大的比表面积和正电荷，可吸附废水中的磷酸根离子和其他负电荷胶体物质。

　　络合反应

　　除磷剂中的某些成分可与磷酸根离子形成稳定的络合物，促进磷的去除。

　　三、氧化还原作用（针对特定磷形态）

　　次亚磷的氧化去除

　　对于次亚磷酸盐等还原性磷，除磷剂中的氧化成分可将其氧化为正磷酸盐，再通过沉淀作用去除。

　　反应示例：

　　次亚磷酸盐在氧化剂作用下转化为正磷酸盐，随后与金属离子结合生成沉淀。

　　四、共沉淀与卷扫作用

　　共沉淀

　　除磷剂水解产物形成的絮体可同时吸附和卷扫废水中的悬浮物、胶体物质和磷酸根离子，实现协同去除。

　　卷扫网捕

　　在混凝过程中，形成的金属氢氧化物絮体具有网状结构，可捕获并包裹废水中的磷元素，形成较大的沉淀物。

　　五、不同除磷剂的作用机制对比

　　除磷剂类型主要作用机制适用场景

　　铝盐化学沉淀、吸附、共沉淀低浓度含磷废水、市政污水处理

　　铁盐化学沉淀、氧化还原（针对次亚磷）、共沉淀高浓度含磷废水、工业废水处理

　　钙盐化学沉淀、调节pH值高pH值废水、需要同时除磷和调pH的场景

　　复合除磷剂综合化学沉淀、吸附、络合、氧化还原等多种机制复杂水质、多种磷形态共存的废水

　　次亚磷去除剂氧化次亚磷为正磷酸盐后沉淀、专性吸附含次亚磷废水（如化学镀镍废水）

　　液体除磷剂化学沉淀、吸附、共沉淀、快速反应自动化处理系统、需要快速除磷的场景

　　六、影响除磷效果的因素

　　pH值

　　铝盐除磷最佳pH范围为5.5~7.5，铁盐为6.0~8.5，钙盐需高pH值（>9）。

　　pH值过低或过高均会影响金属离子的水解和沉淀效率。

　　投加量

　　投加量不足会导致磷去除不完全，过量则可能造成二次污染或增加处理成本。

　　共存离子

　　废水中的碳酸根、硫酸根等阴离子可能与金属离子竞争结合，降低除磷效率。

　　搅拌与混合条件

　　良好的搅拌可促进除磷剂与废水的充分接触，提高反应效率。

　　七、除磷工艺流程示例

　　预处理

　　调节pH值至适宜范围。

　　除磷剂投加

　　根据废水水质和除磷要求，计算并投加适量除磷剂。

　　混合反应

　　通过快速搅拌促进除磷剂与废水的充分混合和反应。

　　絮凝沉淀

　　降低搅拌速度，形成较大絮体并沉淀分离。

　　固液分离

　　通过沉淀池、过滤等工艺实现固液分离，去除含磷污泥。

　　后处理

　　对上清液进行进一步处理，确保出水达标。