化學(xué)沉淀作用降低總磷含量反應(yīng)原理:聚合氯化鋁中的鋁離子能夠與污水中的磷酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成難溶性的磷酸鋁沉淀。這是一個(gè)典型的化學(xué)沉淀過(guò)程,其化學(xué)反應(yīng)式為。通過(guò)這種沉淀反應(yīng),污水中的磷元素以磷酸鋁的形式從液相中分離出來(lái),從而有效降低污水中的總磷含量。
實(shí)際效果:在實(shí)際的污水處理中,聚合氯化鋁對(duì)總磷的去除效果較為顯著。例如,在一些城市污水處理廠,當(dāng)進(jìn)水總磷濃度在 3 - 8mg/L 之間時(shí),投加適量的聚合氯化鋁后,經(jīng)過(guò)沉淀等處理工藝,總磷濃度可以降低到 0.5 - 1mg/L 以下,能夠滿足國(guó)家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)(一般要求總磷低于 1mg/L)。
絮凝作用輔助除磷絮凝過(guò)程對(duì)磷的去除:聚合氯化鋁是一種高效的絮凝劑。它在水中水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體帶有正電荷,能夠吸附污水中帶負(fù)電荷的含磷顆粒(如磷酸鈣膠體、有機(jī)磷化合物等)。這些含磷顆粒被吸附到氫氧化鋁膠體表面后,隨著膠體的聚集形成較大的絮體。在沉淀過(guò)程中,這些絮體將含磷物質(zhì)一起沉淀到水底,從而達(dá)到去除磷的目的。
提高除磷效率:這種絮凝作用可以擴(kuò)大除磷的范圍,除了能夠去除溶解性的正磷酸鹽,還能去除部分顆粒態(tài)的磷和有機(jī)磷。例如,在處理含有大量有機(jī)磷農(nóng)藥廢水時(shí),聚合氯化鋁的絮凝作用可以將有機(jī)磷農(nóng)藥顆粒凝聚,使其與磷酸鋁沉淀一起被去除,進(jìn)一步降低污水中的總磷含量。
影響因素聚合氯化鋁的投加量:投加量是影響除磷效果的關(guān)鍵因素之一。適當(dāng)?shù)耐都恿靠梢员WC足夠的鋁離子與磷酸根離子反應(yīng),實(shí)現(xiàn)較好的除磷效果。如果投加量不足,無(wú)法完全沉淀磷酸根離子,導(dǎo)致除磷不徹底;但如果投加量過(guò)多,不僅會(huì)增加處理成本,還會(huì)導(dǎo)致污水中的鋁離子殘留過(guò)多,對(duì)環(huán)境造成其他潛在危害,同時(shí)也會(huì)影響后續(xù)的污水處理工藝。
污水的 pH 值:污水的 pH 值對(duì)聚合氯化鋁除磷效果也有重要影響。在不同的 pH 值下,鋁離子的存在形式和反應(yīng)活性不同。一般當(dāng) pH 值在 6 - 7 之間時(shí),鋁離子與磷酸根離子的反應(yīng)較為有效,生成的磷酸鋁沉淀較穩(wěn)定。如果 pH 值過(guò)高或過(guò)低,會(huì)影響磷酸鋁的沉淀效果,例如,pH 值過(guò)高時(shí),鋁離子會(huì)形成氫氧化鋁膠體而不是與磷酸根離子反應(yīng)生成磷酸鋁沉淀;pH 值過(guò)低時(shí),磷酸根離子會(huì)與氫離子結(jié)合,影響其與鋁離子的反應(yīng)。
污水中其他物質(zhì)的干擾:污水中存在的其他物質(zhì)會(huì)干擾聚合氯化鋁的除磷效果。例如,污水中的大量有機(jī)物會(huì)與鋁離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而減少了可用于與磷酸根離子反應(yīng)的鋁離子數(shù)量。此外,一些陰離子(如硫酸根離子、氯離子等)會(huì)與磷酸根離子競(jìng)爭(zhēng)鋁離子,也會(huì)對(duì)除磷效果產(chǎn)生一定的影響。