化学法、生物法与物理法:污水除磷的三大主要方法
在污水处理领域,除磷是一项关键环节,因为过量的磷会对水体生态造成严重破坏。随着环境保护意识的提高,各国政府出台了一系列法律和标准来限制工业排放中的总磷含量。为了应对这一挑战,我们需要了解和应用不同的除磷技术,其中包括化学法、生物法和物理法。
化学法
化学除磼通过添加化学剂来降低或移走污水中的溶解性磷(PO43-)。最常见的两种方法是:
铝硫酸盐沉淀:这种方法涉及将铝离子加入到含有高浓度溶解性磷的废水中,这些离子与PO43-形成不溶性的铝氢氧化物沉淀,从而去除了它们。
铁氯化物沉淀:类似于上述过程,但使用的是铁离子。在这个过程中,FeCl3被添加到含有高浓度PO43-的废水中,以便形成不易溶解于水中的铁氢氧化物。
生物法
生物除磺利用微生物代谢过程去除或转换原有的溶解性或胶体型固体形式的无机和有机P。这一技术可以分为以下几个步骤:
预处理:在进行真菌等微生物消化之前,可能需要先进行适当的预处理,如机械脱垢、气液浮选等,以提升微生物接触到的悬浮颗粒表面的可用性。
真菌消化:将悬浮颗粒放置在特制容器内,与合适类型及数量的人工培养真菌混合,然后进行定期搅拌以促进反应。
后处理:完成消化后,可以通过各种方式回收产生的大量肥料,并且再次筛选出剩余的小颗粒。
物理法
物理除尘通常涉及流程操作,比如吸附、过滤和沉积,而不是直接针对P元素本身。例如,在一个多阶段系统中,将经过初步过滤后的废水送入第二道更细密网格,它能够捕捉掉较大的悬浮颗粒。此外,有时候还会采用活性炭吸附或者其他特殊材料来捕获细小但仍然悬浮在液面上的P颗粒。
案例研究
1. 中国某地城市污 水厂
这家厂使用了先进的人工湿地技术,该系统首先通过生长植物吸收N,P共存储,然后根部传递至地下层进行进一步净化,最终形成良好的循环经济模式。
2. 美国加州的一个农业企业
该企业采用了基于酿造啤酒残渣作为肥料来源并结合微藻等自然资源的一种全新的农场管理策略,不仅减少了对化学品依赖,同时也有效控制了P排放进入环境。
最后,无论是哪种手段,最重要的是要确保这些措施符合当地法律规定,并且能够持续稳定地实现目标,即减少但不完全去除(因为一些自然界不可避免)由于工业活动引起的地球表面的总量增加,以及维持清洁饮用用途所需之限值以保证人类健康安全以及地球生态平衡。