聚合氯化鋁是可以除磷的。
除磷原理
化學(xué)沉淀方面:聚合氯化鋁里的鋁離子會跟水中的磷酸根離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成磷酸鋁沉淀。鋁離子和磷酸根離子能夠以沉淀的形式從水中被去除。
吸附作用層面:聚合氯化鋁水解后出現(xiàn)的氫氧化鋁膠體有很大的比表面積。從物理吸附來講,膠體表面分子和磷酸根離子之間存在范德華力,能讓磷酸根離子附著在膠體表面;從化學(xué)吸附來講,膠體表面的活性基團(tuán)(像羥基)會和磷酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以此來吸附磷酸根離子。
影響除磷效果的因素
pH 值影響:pH 值對聚合氯化鋁除磷的效果非常關(guān)鍵。在 pH 值較低(pH < 5)的強(qiáng)酸性環(huán)境下,鋁離子主要以的形式存在,這有利于和磷酸根離子反應(yīng)生成磷酸鋁沉淀。不過要是 pH 值過低,生成的磷酸鋁沉淀會溶解,因為在酸性過強(qiáng)時,磷酸鋁會和氫離子反應(yīng)。在 pH 值為 6 - 8 的中性至弱堿性環(huán)境里,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,此時吸附作用占主導(dǎo),氫氧化鋁膠體對磷酸根離子進(jìn)行吸附。而當(dāng) pH 值過高(pH > 8)時,氫氧化鋁膠體的表面電荷性質(zhì)改變,會減少對磷酸根離子的吸附,而且水中磷酸根離子的存在形態(tài)也會變化,影響除磷效果。
投加量因素:聚合氯化鋁的投加量是影響除磷的重要因素。如果投加量不夠,鋁離子數(shù)量少,不能和水中的磷酸根離子充分反應(yīng)或者吸附,除磷效果就不好。隨著投加量增加,除磷率會逐漸上升。但是投加量過多,一方面會增加處理成本,另一方面會讓水中殘留的鋁離子濃度過高,產(chǎn)生二次污染,還影響水的其他性質(zhì),像使水的濁度增加。要通過小試和現(xiàn)場試驗來確定更好投加量。
反應(yīng)時間和攪拌強(qiáng)度因素:要有足夠的反應(yīng)時間,才能保證鋁離子和磷酸根離子充分反應(yīng)或者吸附,一般反應(yīng) 30 - 60 分鐘左右能有比較好的除磷效果。在反應(yīng)初期,攪拌強(qiáng)度很重要,適當(dāng)?shù)目焖贁嚢枘茏尵酆下然X在水中均勻分散,促使鋁離子和磷酸根離子接觸和反應(yīng),不過攪拌太劇烈會破壞氫氧化鋁膠體的結(jié)構(gòu),影響吸附效果;在反應(yīng)后期,慢速攪拌有助于沉淀形成和沉降。
實際應(yīng)用場景和注意要點(diǎn)
應(yīng)用場景介紹:污水處理廠場景:在城市污水處理廠中,聚合氯化鋁可用于二級處理后的深度除磷,降低污水中的磷含量,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。例如,我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中,一級 A 標(biāo)準(zhǔn)要求總磷(以 P 計)≤0.5mg/L。
景觀水體場景:對于公園湖泊、人工水景等景觀水體,聚合氯化鋁能用來控制水體富營養(yǎng)化,減少磷含量,防止藻類大量繁殖。
工業(yè)廢水處理場景:在電鍍廢水、化工廢水等含磷工業(yè)廢水處理中,聚合氯化鋁可作為除磷藥劑,去除廢水中的磷,降低對環(huán)境的污染。
注意要點(diǎn)說明:水質(zhì)監(jiān)測方面:用聚合氯化鋁除磷后,要檢測處理后的水質(zhì),保證磷濃度達(dá)標(biāo),同時關(guān)注水中鋁離子殘留情況,避免鋁離子超標(biāo)危害環(huán)境和人體健康。
工藝結(jié)合方面:在實際應(yīng)用中,聚合氯化鋁除磷可以和其他污水處理工藝(如生物處理工藝)相結(jié)合,提升整體污水處理效果。比如在生物除磷效果不好的時候,用聚合氯化鋁進(jìn)行化學(xué)輔助除磷。