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有機磷和無機磷的去除方法

磷作為水體富營養(yǎng)化的關鍵驅動因子,其過量排放會導致藻類爆發(fā)、水質惡化,威脅生態(tài)系統(tǒng)平衡。環(huán)境中磷主要以無機磷(如正磷酸鹽、聚磷酸鹽)和有機磷(如有機磷農藥、磷酸酯、核酸)兩種形態(tài)存在,二者化學性質差異顯著,需針對性選擇去除技術。下文系統(tǒng)梳理兩類磷的核心去除方法、原理及應用特性,為污染控制工程提供技術參考。
一、無機磷的主要去除方法
1、化學沉淀法
向含磷水體中投加鈣鹽(CaCl?、CaO)、鐵鹽(FeCl?、Fe?(SO?)?)或鋁鹽(AlCl?、PAC),通過離子反應生成難溶性磷酸鹽(如Ca?(PO?)?、FePO?、AlPO?),經沉淀分離實現(xiàn)去除。
處理效率高(去除率可達90%以上)、工藝簡單、成本低廉,適用于高濃度無機磷廢水(如電鍍、化肥廠廢水);缺點是產生大量化學污泥,需后續(xù)處理,且可能導致水體pH值波動。

除磷劑

2、生物除磷法
利用聚磷菌(如不動桿菌、氣單胞菌)在厭氧 – 好氧交替環(huán)境中,厭氧階段釋放磷、好氧階段過量吸收磷,通過排泥實現(xiàn)磷的去除。
此法環(huán)保無二次污染、運行成本低,適用于低濃度無機磷廢水(如生活污水、市政污水);缺點是受溫度、DO、pH等環(huán)境因素影響大,處理周期長,對高濃度磷耐受能力弱。
3、吸附法
利用吸附劑(如活性炭、沸石、改性黏土、羥基apatite)的表面孔隙或活性基團,通過物理吸附、化學吸附或離子交換作用捕獲水體中磷離子。
因操作簡便、吸附劑可再生(如高溫焙燒、酸堿洗脫),適用于低濃度磷廢水深度處理;缺點是吸附容量有限,高濃度廢水需預處理,吸附劑成本較高。
二、有機磷的主要去除方法
1、高級氧化法(AOPs)
通過產生強氧化性自由基(如?OH、SO???),破壞有機磷分子中的 P-O鍵、P-C鍵,將其降解為無機磷,再通過沉淀或吸附去除。常用技術包括芬頓氧化、臭氧氧化、光催化氧化(TiO?/UV)。
降解效率高、適用范圍廣(可處理有機磷農藥、磷酸酯等),適用于高毒性、難生物降解有機磷廢水(如農藥廠、化工廢水);缺點是運行成本高、可能產生中間有毒產物,需控制反應條件。
2、生物降解法
利用微生物(如假單胞菌、芽孢桿菌、真菌)分泌的磷酸酯酶,將有機磷水解為無機磷,再通過微生物代謝吸收或后續(xù)化學方法去除。
環(huán)境友好、成本低,適用于低濃度有機磷廢水(如農業(yè)面源污染、輕度化工廢水);缺點是降解速率慢、對高濃度或復雜結構有機磷降解效果差,需馴化特異性菌株。
3、吸附-催化協(xié)同法
采用改性吸附劑(如負載金屬離子的活性炭、MOFs材料),同時實現(xiàn)有機磷的吸附富集與催化降解,一步完成 “吸附-轉化-去除”。
集成化程度高、處理效果穩(wěn)定,適用于中低濃度有機磷廢水;缺點是吸附劑制備工藝復雜,規(guī)模化應用受限。

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