能否有效运用化学除磷法处理污水,主要是在对化学除磷剂的选择使用上。在污水处理过程中,沉析过程以及凝聚过程在一定程度决定了除磷效率,同时其二者对于水体的PH值以及化学除磷剂有着严格的要求,因此必须多加注意。目前,在污水处理过程中使用的化学除磷剂主要有铝盐、铁盐、石灰石以及复合絮凝剂。
铝盐类化学除磷剂主要包括三种,硫酸铝、氧化铝以及聚合氯化铝。硫酸铝中有带18个水的硫酸铝,其分子式为Al2(SO4)3.18H2O,状态为固体,在污水处理混凝沉淀的过程中主要发生如下水解反应:Al3++PO43——AlPO4,在PH为中性条件下,磷与所添加铝的摩尔质量比为1:3,也就是说,每1mol的磷需要加3mol的铝。同时,若污水呈碱性,在加入铝盐之前,应降低水体的pH值,以防铝离子与污水中的氢氧根离子发生反应生成氢氧化铝沉淀,而对除去污水中过量的磷没有任何作用。此外,虽然污水含磷量与添加铝盐的量严格控制在标准范围内,但经过铝盐除磷药剂处理过的污水含铝量超标的可能性还是存在的,如果未经检测就排放,对水体的危害性极大,甚至会危害人的身体健康,必须在控制投入量的同时,在污水处理后,对水体质量进行监测。
铁盐类化学除磷剂包括二价铁盐与三价铁盐,二价铁盐中主要有硫酸亚铁,三价铁盐中主要有氯化硫酸铁和氯化铁。在污水处理过程中铁盐水解生成三价铁离子,三价铁离子与三价的磷酸根发生反应生成磷酸铁沉淀。运用铁盐除磷剂也需要严格控制水体的pH值,最佳的pH值为5.0,经大量实践研究表明,每1mol的磷需要三价铁离子1.5-3mol。铁盐化学除磷剂对于污水中过量的磷处理及其有效。对磷含量为2.5mg/L的二级水中,投入50—100mg/L的氯化铁就可以达到百分之九十以上的去磷氯,因此,在污水处理过程中铁盐的实际应用与其它除磷试剂相比,应用更为广泛。
石灰石就是钙盐,其在混凝沉淀中发生的主要反应为5Ca2++4OH-+3HPO42-——Ca5OH(PO4)3+3H2O,在这个过程中,为提高去磷的效率,需要将PH值控制在10.5-11.0以内,同时钙盐投入量与磷的重量比为2:1。在混凝沉淀过程中,其改善了沉淀池的沉淀效果,使清晰度得到了提高,除此之外,钙盐在沉析过程中也发挥着重要作用,但在沉折过程中,发挥主要作用的并不是钙盐,而是OH-离子,经探究发现,钙的投入量与污水的碱量是成正相关的关系。随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷对pH的要求较为严格,一旦pH超出8.5-10的范围之内,就会发生Ca2++CO32-——CaCO3的反应,生成的碳酸钙易造成沉淀池壁上结垢、阻塞曝气管等的现象,因此,与铝盐、铁盐相比,其在城市污水处理过程中的应用较少。