新型除磷剂的制备与应用研究文献综述
2020-06-06 11:03:37
摘要:本文简要介绍了水体中磷元素的来源以及存在形式,概述了近年来除磷的方法:化学沉淀法、生物法、电解法、吸附法等各自的原理及优缺点。叙述了农作物秸秆作为一种生物质除磷剂的优点。最后对本课题所要研究的内容进行概括。
关键词:除磷、化学法、生物法、吸附法、电解法、秸秆
1.前言
最近几年,水体富营养化情况越来越严重。造成这一现象的主要因素之一是过多磷元素被排放进水体中。磷作为营养元素会促进生物的生长,但过多的磷将会导致水藻类生物疯长,即水体富营养化,尤其是对湖泊、水库等封闭水体影响尤为严重。磷的天然来源主要是火山爆发后,溶解进入土壤,经过生物吸收、转化等步骤进入水中。随着经济的发展,目前水体中的磷主要来自于工业生产和生活污水的排放。磷在水体中以各种磷酸盐(如正磷酸盐、聚磷酸盐及有机磷酸盐)的形式存在,一般生活污水中总磷含量为3mg/L#8212;15mg/L(以磷计)[1]。磷污染已逐渐引起人们的重视,国内外对磷排放的限制标准越来越严格,我国《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定一级磷酸盐排放标准为0.5mg/L[2],并且扩大到所有排放单位。通常,藻类植物主要吸收水中溶解的正磷酸盐。工业生产和生活污水中磷的形态多种多样,但由于微生物和氧化还原作用,各种形态的磷基本上被水解为无机正磷酸盐。所以,正磷酸盐是水中磷的主要存在形式,本课题主要针对正磷酸盐的去除加以研究。
2.除磷法概述
目前,污水除磷的方法有化学沉淀法、电解法、生物法、吸附法、土壤处理法和膜技术处理法等[3]。
化学沉淀法是最早采用、应用最广的一种除磷方法。化学除磷是向污水中加入除磷剂,除磷剂与污水中的溶解性磷形成沉淀,从而去除磷。其主要分为四个步骤:沉淀反应、凝聚作用、固液分离。常用的除磷剂有铁盐、聚合氯化铝和生石灰等。化学除磷的影响因素主要有除磷剂的投加量、污水pH,以及作为生物辅助除磷时的投药点等[4]。张亚勤研究发现,磷酸铁、磷酸铝和磷酸钙的最小溶解度对应的污水pH范围分别为5.0~5.5、6.0~7.0和8.0~9.0[5]。化学除磷效果稳定,受温度影响不大,在处理污泥时不会重新释放磷而形成二次污染。与其他除磷方法相比,化学除磷具有操作简单,弹性大,运行费用低等特点。
生物法简单地说,就是利用微生物的新陈代谢过程,将磷从水中转化到污泥中,从而排出系统。其优点为:在合适的条件下,可去除废水中高达90%的磷。其对原有废水生化处理设备的合理利用,并可同时完成对有机物的去除,运行费用也较低。缺点为:运行稳定性较差,操作严格,受水体的温度,酸碱度影响较大,当废水中有机物含量较低时,出水很难满足磷的排放标准,因此,往往需要二次除磷,不能进行磷回收。
吸附法除磷是利用吸附剂提供的大比表面积,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀过程,实现磷从废水中的分离,并进一步通过解吸处理可以回收磷资源。常用的除磷吸附剂可以分为:天然吸附剂如:一些天然矿物沸石、膨润土、蒙脱土和蛭石等和生物质吸附剂如:秸秆、蛋壳、稻壳等,金属氧化物和人工合成吸附剂如:MCM-41二氧化硅复合稻壳材料[8]等。其优点为:吸附法除磷投资省、处理效率高,可在实际应用中应根据实际废水水质及经济性要求选择不同种类吸附剂。缺点为:在吸附剂的抗干扰性、溶解损失和再生等方面研究相对较少,还存在一些问题,在吸附机理方面远远落后于实践。
电解法是利用外加电场的作用,在特定的电解装置内,通过一系列电化学或物理过程,达到去除废水中磷酸根含量的一种处理技术[9]。电解法具有目标污染物针对性强,操作简单,无需添加化学药剂,且无二次污染等特点。
您可能感兴趣的文章
- BN嵌入型四苯并五苯:一种工具高稳定性的并五苯衍生物外文翻译资料
- MoS2和石墨烯作为助催化剂在增强的可见光光催化H2生产活性的多臂CdS纳米棒的作用外文翻译资料
- 通过在BiVO4的不同晶面上进行双助剂的合理组装制备高效率的光催化剂外文翻译资料
- 非编码RNA的固相合成研究外文翻译资料
- 氢化驱动的导电Na2Ti3O7纳米阵列作为钠离子电池阳极外文翻译资料
- 高能量及功率密度的可充电锌-二氧化锰电池外文翻译资料
- 利用导电聚合物纳米线阵列来增强电化学性能外文翻译资料
- 自支撑Na2Ti3O7纳米阵列/石墨烯泡沫和石墨烯泡沫准固态钠离子电容器电极外文翻译资料
- 基于碳纳米管金纳米粒子辣根过氧化物酶构建的过氧化氢生物传感器毕业论文
- 新型联二吡啶Pt(II)炔配合物的设计、合成及光物理性质研究毕业论文