污水处理技术中的磷去除之道
在污水处理过程中,磷的去除是非常重要的一步,因为过量的磷会对环境造成严重破坏。以下是污水除磷主要方法的介绍:
物理法
物理法主要依靠物质性质和物理属性来实现对磷的去除。这一方法包括沉淀、浮选、滤压等多种技术。其中最常见的是沉淀法,它通过将含有高浓度悬浮物的大量废水投入到特制备好的沉淀池中,让悬浮物沉降至底部形成垫层,从而达到去除磷的目的。此外,浮选也是一种有效的手段,它利用不同密度之间的相互作用使得有机颗粒与无机颗粒分离,最终达到减少有机P(PO4-P)含量从而降低总P含量。
化学法
化学法则依赖于化学反应来改变或移走污染物。在这方面,通常采用氢氧化铝(Al(OH)3)、铁粉或其他类似金属离子的形式进行共价键结合,以生成不溶性的钙镁盐,这些盐能够与剩余在水中的PO4-3结合形成难溶性矿物质,如Ca5(PO4)3OH、Mg5(PO4)3(OH)2等,然后这些矿物质可以通过脱水或者其他方式被固化并排放出去。
生物法
生物法利用微生物代谢能力,将某些类型的有机P转化为无害或易于处理形式,如CO2和N2。这种方法在工业上称为生物脱磷,也就是使用微生物如菌株Bacillus sp., Pseudomonas sp., Aerobacter sp., Thiobacillus denitrificans等,在适宜条件下使其产生具有强吸附力和催化作用的小分子碳酸酯类脂肪酸酯体,使它们能更好地固定并移出PHOSPHATE组分。
综合应用
综合应用是指将不同的技术相结合以提高效率,比如先用物理或化学手段预处理,然后再采用生物处理最后一步。在实际操作中,这样做可以大幅提升整体处理效率,并且能够满足不同类型及规模的地面和工业废水处置需求。
高效序列反应器(HSR)
HSR系统是一种高效、高密度地实现营养盲区(nitrogen, phosphorus and organic carbon)的同时还能提供良好的通风条件,对于某些特殊情况下的废水特别有效。当传统单一工艺无法满足当今复杂多变环境保护要求时,可以考虑引入该新型系统,即可同时解决三大问题:氮、磷、碳,同时具有较小占地面积,便于管理维护,并且成本相对较低。
新兴技术研究
随着科技进步,不断出现新的研究成果,比如超声波曝光消毒技术,其通过产生局部高温区域来促进细菌活性,从而加速生态系统内循环过程,从而减少了生活源排放中的Phosphorus含量;此外还有使用纳米材料作为催化剂直接从流动液体中捕获phosphates,以及基于DNA编码设计自我复制DNA片段用于精确调控生态系统内phosphate循环等前沿科学探索,都充分显示了人类对于环境保护持续追求创新方案的心愿。