除磷絮凝剂的研究进展

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1、除磷絮凝剂的研究进展赵小菲(沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168）摘要：水污染控制中最常用的方法之一就是絮凝法，因而选择合适的絮凝剂是絮凝法的技术关键和核心基础，本文概述了处理含磷废水的生物方法和物理化学方法，着重介绍了除磷絮凝剂的分类以及两大类絮凝剂的改性方法，分别是物理化学改性和复合絮凝剂。最后，对改性除磷絮凝剂未来发展进行展望。关键词：絮凝剂；除磷；改性磷的去除是水污染控制中的一项重要内容，因为磷的排放会导致发生水华现象，即水体富营养化。平时生活中由于洗涤剂的使用，而使排放的生活污水中存在大量磷；还有农田中

2、由于需要喷洒农药，使从农田中流出的水中仍有磷的存在；还有不经处理的工业废水，由于大量化学药剂的使用，使废水中含磷。不经处理的含磷废水直接排放会导致水中藻类生长过剩，消耗水中溶解氧，而其他水生生物因缺少溶解氧而死亡，造成水体富营养化。因而治理水体富营养化的重要方法就是控制水中磷的排放，我国《污水综合排放标准》（GB8978-1996)的一级标准为磷酸盐(以P计）≤0.5mg/L,二级标准为磷酸盐(以P计）≤1.0mg/L。当前，摆在环境工作者面前的重要任务就是解决磷的去除与排放问题。目前，国内外普遍使用的两大类除磷方法：生物处理法

3、及物理化学处理法。生物处理方法是通过将活性污泥在厌氧与好氧状态下交替运行，当含磷废水通过活性污泥时，聚磷菌在厌氧状态下同化发酵产物，因而具有一定的生长优势，聚磷菌释放磷，好氧或缺氧状态下聚磷菌摄取磷，使活性污泥中携带的大量磷排放出去，较普通活性污泥比较有较好的除磷效果。物理化学方法是通过絮凝剂与水中溶解性磷发生絮凝反应，生成不溶性磷而沉淀下来，在经过结晶、吸附、沉淀等物理方法去使水中的磷去除。1.化学絮凝沉淀法化学除磷是通过向水中投加无机金属盐，使其与水中溶解性磷酸盐反应生成不溶性物质，调节水的pH值生成氢氧化物，这一过程称为化

4、学沉析；同时反应过程中，不溶性物质与氢氧化物聚积，生成较大的不溶性物质，同时胶体形状的氢氧化物表面会吸附一定量的磷酸盐，使胶体不再稳定，而相互接触碰撞，形成絮凝体沉降下来，这一过程即为絮凝沉淀；最后不溶物质与颗粒一起沉淀下来与水分离，得到净化废水和化学污泥这一过程即为固液分离，完成化学除磷。2.除磷絮凝剂种类2.1无机絮凝剂无机絮凝即由无机组分组成的絮凝剂，pH值和温度对无机絮凝剂的水解效果均有很大影响。无机絮凝剂主要包括：无机高分子絮凝剂和无机低分子絮凝剂，无机高分子絮凝剂又被分为阳离子型和阴离子型。无机低分子絮凝剂主要包括铁

5、盐和铝盐[1]。无机高分子絮凝剂的特点就是分子量大，其典型代表是聚合硫酸铝铁，它是在聚合硫酸铁中加入硫酸铝对其进行改性制得的产品，它不仅具有低的PAC出水色度、高的稳定度，而且具有PFS效果好、絮体大、沉降快的特点。2.2有机絮凝剂有机絮凝剂可分为天然改性有机高分子絮凝剂，合成有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂[2]。水溶性线型高分子絮凝剂例如天然产物为蛋白质或多糖类化合物，大部分可在水中电离成高分子电解质。此类絮凝剂被分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等类，其中由于阳离子型高分子絮凝剂应用面较广因而发展较为迅速。有机高分子絮

6、凝剂主要由聚丙烯酰胺（PAM）及其衍生物是合成，聚丙烯酰胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）、反应制得的阳离子型聚丙烯酰胺作为有机絮凝剂已广泛运用于油田水处理中，近几年来两性离子型高分子絮凝剂也成为了研究热点。2.3微生物絮凝剂微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物[3]，微生物絮凝剂因利用到微生物分解所以安全性高，且高效、无毒、无二次污。根据MBF的来源主要分几类[4]：微生物细胞壁成分的絮凝剂；直接利用微生物细胞的絮凝剂；另一类是直接利用细胞代谢产物的絮凝剂；克隆技术获得的絮凝剂。微生物产生的絮

7、凝剂物质分子量一般较高在105以上。因微生物絮凝剂可无污染排放这一优点正可弥补无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，但目前由于微生物絮凝剂的成本高，制备方法有缺陷，制备工艺不完善，使得微生物絮凝剂没有得到广泛的使用。3.改性除磷絮凝剂的研究进展现有不同的除磷剂存在着用量大，单价高，有毒性等缺点，利用一些手段对现有的絮凝剂进行改性，或者由两种或两种以上的单一絮凝剂经过一系列化学反应或改性之后得到复合絮凝剂。许多学者对絮凝剂的改性方法进行了研究，主要有以下几类改性方法：3.1物理化学改性物理化学改性就是采用一些物理化学手段

8、使得絮凝剂的表面结构或者分子结构发生改变，从而提高它的除磷性能。现有学者研究过的物理改性方法主要有焙烧改性、热酸活化改性和微波改性等。［5］邓书平向天然沸石中计入稀硫酸，搅拌，过滤，洗涤，至中性再加入入量的PDMDAAC和聚季铵盐，制成改性沸石。改性后的沸石对于