污水脱氮除磷研究进展

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1、吸附法在废水除磷中的研究进展杨永珠（专业：环境科学；学号：2010207054）摘要：介绍了利用吸附原理在废水除磷中的研究进展，介绍了吸附材料的研究，包括天然矿物材料、工业废渣及其改性物、活性氧化铝及其改性物及其他多孔物质及人工合成的吸附剂等，并指出在实际应用中存在的问题。关键词：富营养化；吸附剂；粘土矿物；磷；改性大量含氮和磷的生产、生活污水排入地表水体，最直接的后果就是引起水体富营养化，其中磷对藻类的影响远大于氮[[]CelenI，BuchananJR，BurusRT，eta1．Usmgachemicalequilibriummodeltopredictamendmentsr

2、equiredtoprecipitatephosphorusasstruviteinliquidswinemanure[J]．WaterResearch，2007，4l(8)：1689—1696．]。总氮大于0.2mg/L、总磷大于0.02mg/L时，水体就开始富营养化过程[[]杨美兰,钟彦,林燕棠.大鹏湾南澳水域的氮、磷特征[J].热带海洋,1998,17(2):74-80.]。同时，磷是生命活动中必不可少的元素，地球上的天然磷资源有限。近年来，发达国家对磷资源的回收利用尤为重视，从污水中回收利用磷资源已成为热门课题[[]DoyleJD，ParsonsSA．Struvitefo

3、rmation，controlandrecovery[J]．WaterResearch，2002，36(16)：3925—3940．]。目前，除磷的方法主要分为吸附法、生物法、化学沉淀法和生态法。生物法是利用噬磷菌在好氧及厌氧条件下摄取和释放磷的原理，通过好氧-厌氧交替运行来实现除磷，但在实际运行中其效果并不理想。化学法除磷主要是利用药剂铁盐、铝盐和石灰等能与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法去除废水中的磷，该法对于含磷较高的废水具有良好的效果，在废水中的磷浓度较低时，化学药剂消耗量大，很不经济；化学法的另一缺点是产生的沉淀污泥含水量大,脱水困难，而且废水中残留金属离子。生态法是利

4、用土地和湿地来去除废水中的磷，实际上是利用植物吸收降解磷，该法主要用于废水的深度处理,目前实例不多，而且处理效果和工艺设计都有待进一步探讨。吸附法除磷是最近研究较多的一种比较实用的废水处理技术，既可以处理低浓度的含磷废水,也可以处理高浓度的含磷废水，而且可以实现磷资源的回收利用。工艺上具有占地面积小、工艺简单、操作方便的优点，在废水处理领域是目前备受关注的含磷废水处理技术。吸附法处理废水是利用吸附剂优越的表面性能（比表面积大、孔隙率高）、表面有极性基团及活性点丰富,对废水中的磷有强的吸附能力，其作用有沉积、络合、离子交换、吸附等。进一步通过解吸处理可以回收磷资源，变废为宝。吸附法

5、除磷的关键在于吸附剂，高效的吸附剂应具备：1)吸附容量高；2)选择性好；3)吸附速度快；4)抗离子干扰；5)无有害物质溶出；6)再生容易，性能稳定；7)原料经济易得。其中材料的吸附容量尤为重要。本文重点综述除磷吸附剂种类及其除磷效果，以期为研究开发新型除磷剂工艺技术提供参考。1粘土矿物粘土矿物资源在自然界储量丰富，其结构特征是一种含水的层状结构，由2个硅氧四面体中间夹1个铝(镁)氧(氢氧)八面体组成，属于2∶1或1∶1型的单元晶层结构。由于他特殊的层状结构和可有效改造的结构特征，使其具有良好的离子交换和吸附性能，在水处理方面具有很好的发展前景。1.1沸石及其改性物沸石的空间结构基

6、本单元是由4个氧原子和1个硅或铝原子堆砌成硅(铝)氧四面体。比表面积大，达440m2/g-1030m2/g，晶格内部具有均匀的孔穴和通道。沸石独特的骨架使其具有吸附性能和离子交换性能[[]王黎瑾，林春绵．改性沸石净化水中氮磷的研究进展[J].安徽农业科学，2007，35(20)：6207-6208．]。天然沸石对磷酸盐有一定去除率。1.2水滑石及其改性物水滑石由于比表面积大、阴离子吸附能力强、成本较低近年来也被用作吸附除磷剂。水滑石类化合物对阴离子的吸附机理主要有3种：“记忆效应”作用、离子交换作用和外表面吸附。“记忆效应”作用是焙烧后的水滑石对阴离子吸附的主要机理；离子交换作用

7、则被认为是未焙烧的水滑石吸附阴离子的主要机理。黄中子[[]黄中子，张文启，刘勇弟等.水滑石对水中磷的吸附特征及影响因素研究[J].水处理技术，2011,36（8）：49-52.]等研究水滑石对磷酸根跟去除效果及机理，结果表明，磷初始质量浓度在25～100mg/L时,水滑石对磷的吸附在30min内可达到吸附平衡，除磷率高达99%以上，温度及pH对水滑石的吸附效果影响很小。杨思亮等[[]杨思亮，周家斌，成娅等.Zn—Al水滑石及其焙烧产物对水中磷的吸附研究[J].工业水处理，2011