废水中磷回收技术研究进展_黎文威

废水中磷回收技术研究进展_黎文威磷是植物生长所需的必要元素。自然界中磷的循环是单向流动的、难以再生，是一种不可更新、难以替代的资源，目前全世界磷资源已严重短缺，磷矿已被列于我国2010年后不能满足国民经济发展需要的20种矿产之一[1]；与此同时，磷是水体富营养化的控制因素，富磷水体带来了严重的环境问题。废水中去除及回收磷是预防水体富营养化，缓解磷资源缺乏的重要手段。目前，废水中去除磷的技术主要包括两个方面，一是利用沉淀反应，使废水中的磷转化为不溶性的磷酸盐沉淀；二是通过植物和微生物的生命活动，从而吸收利用废水中的磷，概况起来主要包括化学凝聚沉淀法、生物法和人工湿地法。而磷回收技术主要是把废水中的磷转变为晶体磷酸盐的形式再从废水中分离出来，其产物并能被磷酸盐工业或肥料工业所利用，因此受到更多关注。目前，磷回收的主要工艺是鸟粪石（MAP）沉淀结晶工艺。本文概述了化学凝聚沉淀法、生物法和人工湿地法除磷的工艺机理及优缺点，重点介绍了MAP结晶法回收磷工艺及其影响因素，并提出了废水中MAP磷回收技术的发展趋势。1、磷去除技术.化学凝聚沉淀法除磷化学凝聚沉淀法是采用最早、使用最广泛的一种除磷方法。它的原理是向含磷废水中投加化学药剂，使水中的磷酸根离子生成磷酸盐沉淀物，从而去除污水中的磷。磷的化学沉淀通常分为4个步骤[2]：沉淀反应、凝聚作用、絮凝作用、固液分离。沉淀反应和凝聚过程在一个混合单元内进行，目的是使沉淀剂在污水中快速有效地混合。化学凝聚沉淀法[3,4]使用的化学沉淀剂一般是铁盐、亚铁盐、铝盐和石灰等。一般认为磷酸盐沉淀是配位基参与竞争的电性中和沉淀，即通过PO43-与铝离子、铁离子或钙离子的化学沉淀作用加以去除[5,6]。主要反应如下:Fe3++PO43-→FePO4↓Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓Fe3++3HCO3-→Fe(OH)3↓+3CO2A13++HnPO4(n-3)-→A1PO4↓+nH+5Ca2++4OH-+3HPO42-→Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O化学除磷常用的铁盐包括FeCl3、FeCl2和Fe2(SO4)3。这些都是可以在市场上大批量购买到的化工产品，钢铁工业的酸洗废液也是重要的FeCl2和FeSO4的来源，只要来源稳定、纯度满足要求，就可通过以废治废，大幅度降低除磷费用[7]。铁盐除磷的投加量取决于溶解氧、pH值