Удаление фосфора извести
Удаление фосфора извести включает добавление извести для реакции с фосфатами с образованием осадка гидроксиапатита.
Поскольку известь сначала реагирует с щелочностью воды, образуя осадок карбоната кальция, только избыточные ионы кальция реагируют с фосфатами с образованием осадка гидроксиапатита. Поэтому необходимое количество извести зависит в первую очередь от щелочности сточных вод, а не от содержания в них фосфатов.
Кроме того, магниевая жесткость сточных вод также влияет на удаление фосфора извести. При высоких уровнях pH образующийся осадок Mg(OH)₂ представляет собой коллоидный осадок, который не только поглощает известь, но и препятствует обезвоживанию осадка.
Уровень pH оказывает значительное влияние на удаление фосфора извести. По мере увеличения pH растворимость гидроксиапатита резко снижается, а это означает, что скорость удаления фосфора увеличивается. При pH выше 9,5 все фосфаты в воде выпадают в нерастворимые осадки. Как правило, поддержание pH между 9,5 и 10 дает наилучший эффект удаления фосфора.
Количество извести, добавляемой для разных типов сточных вод, следует определять экспериментально.
Существует три конкретных метода удаления фосфора из извести. Существует три основных метода удаления фосфора: 1) Добавление извести перед первичным отстойником на очистных сооружениях; 2) Добавление извести после бака биологической очистки во вторичный отстойник; и 3) Добавление извести после системы биологической очистки и использование системы рекарбонизации.
Удаление фосфора из солей алюминия
Обычными средствами для удаления солей алюминия и фосфора являются сульфат алюминия и алюминат натрия. Разница в том, что добавление сульфата алюминия снижает pH сточных вод, а добавление алюмината натрия повышает pH. Поэтому сульфат алюминия и алюминат натрия подходят для очистки щелочных и кислых сточных вод соответственно.
Добавление солей алюминия является относительно гибким. Их можно добавлять перед первичным отстойником, в аэротенке или между аэротенком и вторичным отстойником. Химическое удаление фосфора также можно отделить от системы биологической очистки, используя сточные воды вторичного отстойника в качестве сырой воды для коагуляционной фильтрации или добавляя соль алюминия перед фильтром для микро-флокуляционной фильтрации.
Добавление солей алюминия перед первичным отстойником может улучшить скорость удаления органических веществ и взвешенных веществ (ВВ) из первичного отстойника. Добавление их между аэротенком и вторичным отстойником, где турбулентность в каналах или трубах помогает улучшить эффект смешивания реагентов, или добавление их после системы биологической очистки, поскольку гидролиз фосфора при биологической очистке может еще больше усилить удаление фосфора.
Из-за влияния щелочности сточных вод и органических веществ химическая реакция удаления фосфора представляет собой сложный процесс. Поэтому оптимальная дозировка солей алюминия не может быть определена расчетным путем и должна определяться экспериментальным путем.
Удаление фосфора из солей железа
Для удаления фосфора можно использовать хлорид железа, хлорид железа, сульфат железа и сульфат железа, причем наиболее часто используется хлорид железа.
Подобно солям алюминия, большое количество хлорида железа должно вступать в реакцию с щелочностью с образованием Fe(OH)3, тем самым способствуя осаждению и отделению коллоидного фосфата железа. Оптимальный диапазон pH для осаждения фосфатов железа составляет 4,5–5,0. В практическом применении pH около 7 или даже выше обеспечивает хорошие результаты удаления фосфора.
Добавление примерно 45–90 мг/л хлорида железа в городские сточные воды позволяет удалить 85–90 % фосфора. Подобно солям алюминия, соли железа можно добавлять на стадиях предварительной, вторичной или третичной обработки.