Фосфор-Кривац иза воде „гојазност“
Ако је амонијачни азот "отров" водених тијела, онда је фосфор "ђубриво". Прекомерно испуштање фосфора у водна тела изазива неконтролисан раст алги, што доводи до еутрофикације и на крају претвара воду у „зелену кашу“. Због тога еколошки стандарди за укупни фосфор постају све строжи (стандард класе А: 0,5 мг/Л).
Дакле, како се тачно фосфор уклања из система за пречишћавање отпадних вода?
Постоје три главне методе: хемијско уклањање фосфора, биолошко уклањање фосфора и неке помоћне технологије.
И. Хемијско уклањање фосфора-Једноставна, брутална и стабилна „метода седиментације“
1.1 Основни принципи
Срж хемијског уклањања фосфора је конверзија честица и уклањање адсорпционог муља. Додавањем хемикалија у отпадну воду, растворљиви фосфати се претварају у нерастворљиве честице, које се затим адсорбују активним муљем и уклањају уклањањем муља.
Овај процес заправо укључује два корака:
Конверзија честица: растворени фосфатни јони (ПО43-) реагују са металним јонима да би се формирале нерастворљиве честице фосфата.
Адсорпција и уклањање муља: Фине честице се лепе једна за другу или се адсорбују активним муљем, смањујући укупни фосфор уклањањем муља.
Напомена: Неки људи верују да је принцип уклањања фосфора додавање агенаса соли метала у отпадну воду, узрокујући да растворљиви фосфат постане нерастворљиве честице, које се затим таложе и испуштају. Ово се разликује од гледишта представљеног у овом чланку.
1.2 Често коришћена средства и принципи реакције
Језгро уклањања фосфора из соли гвожђа/алуминијума је реакција металних јона са фосфатом да се формирају слабо растворљиве соли, погодне за неутралне и киселе услове. Уклањање кречног фосфора се, с друге стране, ослања на окружење високог пХ да би се формирали преципитати калцијум фосфата, али захтева висок пХ и накнадно подешавање пХ, а такође производи велику количину муља.
1.3 Три методе дозирања
Хемијско уклањање фосфора може се поделити у три категорије на основу локације дозирања. Лично препоручујем накнадно-уклањање фосфора, што омогућава независну контролу и лако прилагођавање.
ИИ. Биолошко уклањање фосфора-„Унутрашња снага“ микроорганизама
2.1 Основни играч: организми који акумулирају полифосфате (ПАО)
Главни актери у биолошком уклањању фосфора су посебна врста бактерија-организама који акумулирају полифосфат (ПАО). Имају изузетну способност: у аеробним условима, могу да апсорбују фосфор из отпадне воде у превеликим количинама, што резултира нивоом фосфора у њиховим ћелијама неколико пута вишим од обичних бактерија.
2.2 Двостепени циклус-анаеробног ослобађања фосфора, аеробног уноса фосфора
Процес уклањања фосфора из ПАО-а захтева наизменично анаеробно и аеробно окружење:
Фаза 1: анаеробно ослобађање фосфора
У анаеробним условима без раствореног кисеоника или молекуларног кисеоника, ПАО хидролизују полифосфате унутар својих ћелија у ортофосфате, ослобађајући их у воду.
Ослобођена енергија се користи за апсорпцију испарљивих масних киселина (ВФА) у води, синтетизујући интрацелуларно једињење за складиштење угљеника ПХБ.
Током ове фазе, концентрација фосфора у води се заправо повећава-не паничите, ово је да бисте се припремили за касније „трошење“.
Фаза 2: Аеробни унос фосфора
По уласку у аеробно окружење, бактерије{0}}које акумулирају полифосфате (ПАБ) разлажу ускладиштени ПХБ у својим ћелијама да би добили енергију.
Они прекомерно апсорбују растворљиве ортофосфате из воде, чувајући их као полифосфате у својим ћелијама.
Количина апсорбованог фосфора далеко премашује количину ослобођену током анаеробне фазе.
Трећа фаза: уклањање муља и фосфора
Настали муљ{0}} богат фосфором се испушта као вишак муља, чиме се у потпуности уклања фосфор из воде.
Из енергетске перспективе, ППБ ослобађају фосфор да би добили енергију апсорбујући органску материју у анаеробним условима и разграђују органску материју да би добили енергију апсорбујући фосфор у аеробним условима, формирајући потпуни енергетски циклус.
2.3 Главни процеси биолошког уклањања фосфора
А²/О процес је тренутно најчешћи процес истовременог уклањања азота и фосфора. Нитрификација се дешава у аеробној фази, денитрификација у аноксичном стадијуму и ослобађање фосфора у анаеробној фази, при чему три врсте бактерија раде синергистички. Међутим, он има свој недостатак: нитрати у враћеном муљу могу ући у анаеробну зону, утичући на ефикасност уклањања фосфора. Да би се ово решило, развијени су модификовани процеси као што су УЦТ процес и инвертовани А²/О.
2.4 Фактори који утичу на биолошко уклањање фосфора
Посебну пажњу треба обратити на утицај пХ: Када пХ нагло опадне, концентрација фосфора ће нагло порасти и у анаеробној и у аеробној зони. Ово ослобађање фосфора узроковано падом пХ је „деструктивно“-не само да је неефикасно, већ и доводи до смањења накнадног капацитета аеробног узимања фосфора.
2.5 Економско поређење два различита процеса уклањања фосфора
Биолошко уклањање фосфора захтева изворе угљеника. За нека постројења за пречишћавање отпадних вода којима недостају извори угљеника, хемијско уклањање фосфора је јефтиније од биолошког уклањања фосфора из економске перспективе. Међутим, предност биолошког уклањања фосфора је у томе што производи мање муља и не захтева спољне хемикалије.
ИИИ. Друге технологије за уклањање фосфора
3.1 Изграђено уклањање фосфора из мочвара
Ова метода користи вишеструке процесе као што су апсорпција мочварних биљака, адсорпција супстрата и микробна трансформација да би се синергистички уклонио фосфор. Његове предности су ниска цена, висока ефикасност и еко{1}пријатељство; његови недостаци су велики захтеви за земљиштем и сезонски утицај.
3.2 Метода унутрашње електролизе гвожђених пахуљица
Слој за паковање гвожђа је уграђен у резервоар за кисељење. Остатак гвожђа се подвргава унутрашњој електролизи у киселој средини, стварајући Фе²⁺, који се оксидује у Фе³⁺ током накнадне аерације, формирајући преципитат са фосфатним јонима. Овај метод је јефтин-и не захтева промене у постојећем процесу, али је неопходно редовно одржавање повратног испирања.
ИВ. Како одабрати методу уклањања фосфора?
Ефлуент који захтева класу А (0,5 мг/Л): мало је вероватно да ће саме биолошке методе доследно испуњавати стандард; као додатак се препоручује хемијско уклањање фосфора. Међутим, уклањање фосфора захтева ниску старост муља, док денитрификација захтева високу старост муља, стварајући конфликт и отежавајући контролу (то је компромис-).
Отпадне воде са ниским-извором угљеника: биолошко уклањање фосфора је скупо; Као алтернатива препоручује се хемијско уклањање фосфора.
