Общият фосфор е важен показател за качеството на водата, който оказва голямо влияние върху екологичната среда на водните тела и човешкото здраве. Общият фосфор е едно от хранителните вещества, необходими за растежа на растенията и водораслите, но ако общият фосфор във водата е твърде висок, това ще доведе до еутрофикация на водното тяло, ще ускори размножаването на водорасли и бактерии, ще причини цъфтеж на водорасли, и сериозно засягат екологичната среда на водното тяло. И в някои случаи, като питейната вода и водата в басейна, високите нива на общ фосфор могат да причинят вреда на човешкото здраве, особено на бебета и бременни жени.
Източници на общ фосфор във водата
(1) Селскостопанско замърсяване
Селскостопанското замърсяване се дължи главно на широкото използване на химически торове, а фосфорът в химическите торове се влива във водни тела чрез дъждовна вода или селскостопанско напояване. Обикновено само 10%-25% от тора могат да бъдат използвани от растенията, а останалите 75%-90% остават в почвата. Според предишни резултати от изследвания 24%-71% от фосфора във водата идва от селскостопанско торене, така че замърсяването на водата с фосфор се дължи главно на миграцията на фосфора в почвата към водата. Според статистиката степента на използване на фосфатния тор обикновено е само 10%-20%. Прекомерната употреба на фосфатни торове не само причинява загуба на ресурси, но също така причинява излишък от фосфатни торове да замърсява водоизточниците чрез повърхностния отток.
(2) битова канализация
Битовите отпадни води включват отпадъчни води от обществени сгради, битови отпадъчни води от битови нужди и промишлени отпадъчни води, зауствани в канализацията. Основният източник на фосфор в битовите отпадъчни води е използването на съдържащи фосфор перилни продукти, човешки екскременти и битови отпадъци. Перилните продукти използват главно натриев фосфат и полинатриев фосфат, а фосфорът в детергента се влива във водното тяло с канализацията.
(3) Промишлени отпадъчни води
Промишлените отпадъчни води са един от основните фактори, причиняващи излишък на фосфор във водните тела. Промишлените отпадъчни води имат характеристиките на висока концентрация на замърсители, много видове замърсители, трудни за разграждане и сложни компоненти. Ако промишлените отпадъчни води се заустват директно без пречистване, това ще причини огромно въздействие върху водното тяло. Неблагоприятно въздействие върху околната среда и здравето на жителите.
Метод за отстраняване на фосфор от отпадъчни води
(1) Електролиза
Чрез принципа на електролизата вредните вещества в отпадъчните води претърпяват реакция на редукция и реакция на окисление съответно на отрицателния и положителния полюс и вредните вещества се превръщат в безвредни вещества, за да се постигне целта за пречистване на водата. Процесът на електролиза има предимствата на висока ефективност, просто оборудване, лесна работа, висока ефективност на отстраняване и индустриализация на оборудването; не се нуждае от добавяне на коагуланти, почистващи препарати и други химикали, избягва въздействието върху околната среда и същевременно намалява разходите. Ще се получи малко количество утайка. Въпреки това, методът на електролиза трябва да консумира електрическа енергия и стоманени материали, оперативните разходи са високи, поддръжката и управлението са сложни и проблемът с цялостното използване на утайката се нуждае от допълнителни изследвания и решение.
(2) Електродиализа
При метода на електродиализа, чрез действието на външно електрическо поле, анионите и катионите във водния разтвор се придвижват съответно към анода и катода, така че концентрацията на йони в средата на електрода е значително намалена и концентрацията на йони близо до електрода се увеличава. Ако в средата на електрода се добави йонообменна мембрана, може да се постигне разделяне и концентрация. целта на. Разликата между електродиализата и електролизата е, че въпреки че напрежението на електродиализата е високо, токът не е голям, което не може да поддържа необходимата непрекъсната редокс реакция, докато електролизата е точно обратното. Технологията за електродиализа има предимствата на липса на нужда от химикали, просто оборудване и процес на сглобяване и удобна работа. Съществуват обаче и някои недостатъци, които ограничават широкото му приложение, като висока консумация на енергия, високи изисквания за предварителна обработка на суровата вода и лоша стабилност на обработката.
(3) Метод на адсорбция
Методът на адсорбция е метод, при който определени замърсители във водата се адсорбират и фиксират от порести твърди вещества (адсорбенти), за да се отстранят замърсителите във водата. Обикновено методът на адсорбция е разделен на три стъпки. Първо, адсорбентът е в пълен контакт с отпадъчните води, така че замърсителите да се адсорбират; второ, разделянето на адсорбента и отпадъчните води; трето, регенерирането или обновяването на адсорбента. В допълнение към широко използвания активен въглен като адсорбент, синтетичната макропореста адсорбционна смола също се използва широко при адсорбция при пречистване на вода. Методът на адсорбция има предимствата на проста работа, добър ефект на лечение и бързо лечение. Въпреки това, цената е висока и ефектът на адсорбционно насищане ще намалее. Ако се използва адсорбция на смола, анализът е необходим след насищане на адсорбцията, а отпадъчната течност от анализа е трудна за справяне.
(4) Йонообменен метод
Йонообменният метод е под действието на йонообмен, йоните във водата се обменят за фосфор в твърдото вещество и фосфорът се отстранява от анионобменна смола, която може бързо да отстрани фосфора и има висока ефективност на отстраняване на фосфора. Обменната смола обаче има недостатъците на лесно отравяне и трудно регенериране.
(5) Метод на кристализация
Отстраняването на фосфор чрез кристализация е да се добави вещество, подобно на повърхността и структурата на неразтворимия фосфат към отпадъчните води, да се унищожи метастабилното състояние на йони в отпадъчните води и да се утаят фосфатни кристали върху повърхността на кристализационния агент като кристално ядро и след това отделете и отстранете фосфора. Съдържащите калций минерални материали могат да се използват като агенти за кристализация, като фосфатна скала, костен овъглен, шлака и др., Сред които фосфатната скала и костният овъглен са по-ефективни. Той спестява подово пространство и е лесен за контрол, но има високи изисквания за pH и определена концентрация на калциеви йони.
(6) Изкуствена влажна зона
Изграденото отстраняване на фосфор от влажни зони съчетава предимствата на биологичното отстраняване на фосфора, отстраняването на фосфор чрез химическо утаяване и адсорбционното отстраняване на фосфора. Намалява съдържанието на фосфор чрез биологична абсорбция и асимилация и адсорбция на субстрата. Отстраняването на фосфор става главно чрез субстратна адсорбция на фосфор.
В обобщение, горните методи могат да отстранят фосфора в отпадъчните води удобно и бързо, но всички те имат определени недостатъци. Ако един от методите се използва самостоятелно, действителното приложение може да срещне повече проблеми. Горните методи са по-подходящи за предварителна обработка или напреднала обработка за отстраняване на фосфор и комбинирани с биологично отстраняване на фосфор могат да постигнат по-добри резултати.
Метод за определяне на общ фосфор
1. Молибден-антимонова антиспектрофотометрия: Принципът на анализ и определяне на молибден-антимонова антиспектрофотометрия е: при киселинни условия фосфорът във водните проби може да реагира с молибденова киселина и антимон калиев тартарат под формата на йони, за да образува кисел молибден комплекси. Поликиселина и това вещество може да бъде редуцирано от редуциращия агент аскорбинова киселина, за да образува син комплекс, който наричаме молибденово синьо. Когато се използва този метод за анализ на водни проби, трябва да се използват различни методи за смилане според степента на замърсяване на водата. Смилането на калиев персулфат обикновено е насочено към водни проби с ниска степен на замърсяване и ако водната проба е силно замърсена, тя обикновено ще се появи под формата на ниско съдържание на кислород, високо съдържание на метални соли и органични вещества. По това време трябва да използваме окислително по-силно разграждане на реагента. След непрекъснато усъвършенстване и усъвършенстване, използването на този метод за определяне на съдържанието на фосфор във водни проби може не само да съкрати времето за наблюдение, но и да има висока точност, добра чувствителност и ниска граница на откриване. От цялостно сравнение това е най-добрият метод за откриване.
2. Метод за редукция на железен хлорид: Смесете водната проба със сярна киселина и я загрейте до кипене, след това добавете железен хлорид и сярна киселина, за да редуцирате общия фосфор до фосфатен йон. След това използвайте амониев молибдат за цветна реакция и използвайте колориметрия или спектрофотометрия, за да измерите абсорбцията, за да изчислите общата концентрация на фосфор.
3. Високотемпературно смилане-спектрофотометрия: Смилайте водната проба при висока температура, за да превърнете общия фосфор в неорганични фосфорни йони. След това използвайте кисел разтвор на калиев дихромат, за да намалите фосфатния йон и калиевия дихромат при киселинни условия, за да генерирате Cr(III) и фосфат. Измерва се абсорбционната стойност на Cr(III), а съдържанието на фосфор се изчислява по стандартната крива.
4. Метод на атомна флуоресценция: общият фосфор във водната проба първо се превръща в неорганична форма на фосфор и след това се анализира с анализатор на атомна флуоресценция, за да се определи съдържанието му.
5. Газова хроматография: Общият фосфор във водната проба се отделя и открива чрез газова хроматография. Водната проба се третира първо за извличане на фосфатни йони и след това сместа ацетонитрил-вода (9:1) се използва като разтворител за предколонна дериватизация и накрая общото съдържание на фосфор се определя чрез газова хроматография.
6. Изотермична турбидиметрия: преобразувайте общия фосфор във водната проба във фосфатни йони, след това добавете буфер и реагент молибдованадофосфорна киселина (MVPA), за да реагирате, за да образувате жълт комплекс, измерете стойността на абсорбцията с колориметър и след това е използвана калибрационната крива за изчисляване на общото съдържание на фосфор.
Време на публикуване: 6 юли 2023 г
