1 选题背景和意义

随着社会经济的高速发展，特别是近半个世纪以来，科学技术突飞猛进，人类改造自然的规模也在不断扩大，在耗费越来越多的资源的同时，排放了大量废弃物，从而引发了很多环境问题，其中水环境问题尤为严重。而水环境问题又主要是有机废水的污染问题，因此，目前环保工作中极其重要的一部分就是有机废水的治理。

我国是农药生产大国，而农药工业已成为我国的重要产业，2010年全国农药生产量为268.7万吨，同比增长18.8%。我国农药品种的结构中高毒品种比例较大，可以用三个”70%”来形容，杀虫剂占70%，而杀虫剂中有机磷酸酯占70%，有机磷酸酯中高毒品种占70%，这种结构的不合理性增加了污染治理难度。据不完全统计，全国农药生产企业年排放废水量约为1.5亿吨。其中已进行处理的只占总量的7%，而处理达标的仅占已处理的1%^[1]。而农药废水经传统工艺处理后的尾水污染物成分复杂，含有多种难降解有机化合物等形态复杂水溶性毒害污染物，是典型的难降解有机废水。而水溶性毒害污染物在处理过程中的形态分布对于不同单元操作的处理效率及工艺过程的优化具有重要的影响。

随着工业的快速发展，化肥、农药和其他化学物质的广泛使用，含磷废水产生量不断增加。磷是引起水体富营养化的主要元素之一，水中磷、氮等元素超标，藻类大量繁殖，溶解氧锐减， 水质变臭， 严重影响鱼类等水生生物的生存，也给我国的农业、水产业以及旅游业等都带来了极大的危害，从而对人类健康造成直接危害。因此，如何有效降低污水中磷的浓度，对保护生态环境，具有十分重要的意义。

2 研究现状

2.1 除磷工艺

目前，国内外污水除磷技术主要有生物法和化学法两大类。生物法如 A/O，A²/O，UCT 工艺，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水；化学法和物理化学法主要有吸附法、混凝沉淀法、结晶法、电渗析、反渗透等工艺，主要适合处理无机态含磷废水^[2]。

（1）沉淀法

沉淀法是通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物，从而去除废水中的磷。常用的沉淀剂有石灰、明矾、铁盐等^[3]。熊鸿斌等^[4]研究了钙法化学混凝处理高浓度含磷废水，研究结果表明，在进水磷酸盐：60-80mg/L时，处理出水磷酸盐小于0.5mg/L，去除率达到99.7%～99.9%。沉淀法作为传统的除磷工艺，应用较为成熟，但还存在着废水处理成本高，除磷不够彻底等问题，因此学者们在研制开发新型的高效价廉化学沉淀剂方面作了大量的工作^[5]。

（2）吸附法

多孔隙物质如天然沸石、粘土矿物等用于水的净化与控制具有快速价廉、处理效果快和运行稳定等优点，预期会更多地应用于废水的除磷，但目前其处理工艺尚不成熟。赵桂瑜等^[6]研究了沸石对水溶液中磷素的等温吸附特征，25℃时，60 目沸石对磷素的 Langmuir最大饱和吸附量为101.01mg/kg。初始溶液浓度越高，沸石对磷素的吸附量越大；随着沸石粒径的减小，其对磷素的吸附量增大，吸附平衡时间缩短。升高温度，沸石对磷素的吸附量增大，吸附平衡时间增长。而周明达等^[7]探讨了改性沸石粒径、含磷浓度、温度、接触时间等因素对除磷效果的影响，结果表明， 当沸石粒径为0.15～0.60 mm， 废水pH 为 4～12， 含磷（ 以P₂O₅计）在 40 mg/ L 以下， 常温下接触时间为 100 min 时， 对磷有较强的去除效果。