化肥生產(chǎn)污水處理過(guò)程中如何有效去除氮磷
在化肥生產(chǎn)污水處理中,氮和磷是兩種主要的污染物,其高濃度對(duì)環(huán)境的影響尤為顯著。有效去除氮磷不僅有助于保護(hù)水體環(huán)境,還能減少水體富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。以下是幾種常見且有效的氮磷去除方法。
生物脫氮
生物脫氮通過(guò)微生物的代謝過(guò)程,將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,達(dá)到去除氮的目的。主要包括硝化和反硝化兩個(gè)步驟。
硝化:在有氧環(huán)境下,利用硝化細(xì)菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。
反硝化:在缺氧環(huán)境下,利用反硝化細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮?dú)?,從而脫離水體。
生物除磷
生物除磷利用聚磷菌在好氧和厭氧環(huán)境中的代謝特性,富集和去除污水中的磷。
好氧釋磷:在好氧環(huán)境下,聚磷菌通過(guò)攝取有機(jī)物質(zhì),將磷以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)。
厭氧釋磷:在厭氧環(huán)境下,聚磷菌將細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽釋放到水中,結(jié)合有機(jī)物形成顆粒沉淀,通過(guò)沉淀工藝去除。
化學(xué)沉淀
化學(xué)沉淀法通過(guò)加入化學(xué)藥劑,使污水中的磷酸鹽與藥劑反應(yīng)生成難溶性沉淀物,從而去除磷。
鐵鹽沉淀:加入三氯化鐵或硫酸亞鐵,使磷酸鹽與鐵鹽反應(yīng)生成磷酸鐵沉淀。
鋁鹽沉淀:加入硫酸鋁或氯化鋁,使磷酸鹽與鋁鹽反應(yīng)生成磷酸鋁沉淀。
鈣鹽沉淀:加入氫氧化鈣或碳酸鈣,使磷酸鹽與鈣離子反應(yīng)生成磷酸鈣沉淀。
高級(jí)氧化
高級(jí)氧化法通過(guò)強(qiáng)氧化劑產(chǎn)生的自由基,氧化分解污水中的有機(jī)氮和磷化合物,實(shí)現(xiàn)去除。
臭氧氧化:利用臭氧產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性自由基,分解有機(jī)氮和磷化合物。
Fenton試劑:利用過(guò)氧化氫和鐵離子反應(yīng)生成的自由基,氧化有機(jī)氮和磷化合物。
光催化氧化:利用紫外光照射氧化劑產(chǎn)生的自由基,氧化有機(jī)氮和磷化合物。
吸附法
吸附法利用吸附材料吸附污水中的氮磷,常用的吸附材料包括活性炭、沸石、離子交換樹脂等。
活性炭吸附:通過(guò)活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附污水中的氮磷化合物。
沸石吸附:利用沸石的高表面積和離子交換能力,吸附污水中的氨氮。
離子交換樹脂:通過(guò)離子交換樹脂吸附污水中的氨氮和磷酸鹽離子。
物理過(guò)濾
物理過(guò)濾法利用過(guò)濾介質(zhì)截留污水中的氮磷化合物,常用的過(guò)濾介質(zhì)包括砂、礫石、纖維等。
砂濾:通過(guò)砂濾池截留污水中的懸浮物和部分氮磷化合物。
礫石濾:利用礫石濾池截留污水中的懸浮顆粒和部分氮磷。
纖維濾:利用高效纖維濾料截留污水中的微小氮磷顆粒。
生物脫氮
生物脫氮通過(guò)微生物的代謝過(guò)程,將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,達(dá)到去除氮的目的。主要包括硝化和反硝化兩個(gè)步驟。
硝化:在有氧環(huán)境下,利用硝化細(xì)菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。
反硝化:在缺氧環(huán)境下,利用反硝化細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮?dú)?,從而脫離水體。
生物除磷
生物除磷利用聚磷菌在好氧和厭氧環(huán)境中的代謝特性,富集和去除污水中的磷。
好氧釋磷:在好氧環(huán)境下,聚磷菌通過(guò)攝取有機(jī)物質(zhì),將磷以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)。
厭氧釋磷:在厭氧環(huán)境下,聚磷菌將細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽釋放到水中,結(jié)合有機(jī)物形成顆粒沉淀,通過(guò)沉淀工藝去除。
化學(xué)沉淀
化學(xué)沉淀法通過(guò)加入化學(xué)藥劑,使污水中的磷酸鹽與藥劑反應(yīng)生成難溶性沉淀物,從而去除磷。
鐵鹽沉淀:加入三氯化鐵或硫酸亞鐵,使磷酸鹽與鐵鹽反應(yīng)生成磷酸鐵沉淀。
鋁鹽沉淀:加入硫酸鋁或氯化鋁,使磷酸鹽與鋁鹽反應(yīng)生成磷酸鋁沉淀。
鈣鹽沉淀:加入氫氧化鈣或碳酸鈣,使磷酸鹽與鈣離子反應(yīng)生成磷酸鈣沉淀。
高級(jí)氧化
高級(jí)氧化法通過(guò)強(qiáng)氧化劑產(chǎn)生的自由基,氧化分解污水中的有機(jī)氮和磷化合物,實(shí)現(xiàn)去除。
臭氧氧化:利用臭氧產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性自由基,分解有機(jī)氮和磷化合物。
Fenton試劑:利用過(guò)氧化氫和鐵離子反應(yīng)生成的自由基,氧化有機(jī)氮和磷化合物。
光催化氧化:利用紫外光照射氧化劑產(chǎn)生的自由基,氧化有機(jī)氮和磷化合物。
吸附法
吸附法利用吸附材料吸附污水中的氮磷,常用的吸附材料包括活性炭、沸石、離子交換樹脂等。
活性炭吸附:通過(guò)活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附污水中的氮磷化合物。
沸石吸附:利用沸石的高表面積和離子交換能力,吸附污水中的氨氮。
離子交換樹脂:通過(guò)離子交換樹脂吸附污水中的氨氮和磷酸鹽離子。
物理過(guò)濾
物理過(guò)濾法利用過(guò)濾介質(zhì)截留污水中的氮磷化合物,常用的過(guò)濾介質(zhì)包括砂、礫石、纖維等。
砂濾:通過(guò)砂濾池截留污水中的懸浮物和部分氮磷化合物。
礫石濾:利用礫石濾池截留污水中的懸浮顆粒和部分氮磷。
纖維濾:利用高效纖維濾料截留污水中的微小氮磷顆粒。