Celkový fosfor je důležitým ukazatelem kvality vody, který má velký vliv na ekologické prostředí vodních ploch a lidské zdraví. Celkový fosfor je jednou ze živin nezbytných pro růst rostlin a řas, ale pokud je celkový fosfor ve vodě příliš vysoký, povede to k eutrofizaci vodního útvaru, urychlí množení řas a bakterií, způsobí květy řas, a vážně ovlivňují ekologické prostředí vodního útvaru. A v některých případech, jako je pitná voda a voda v bazénech, mohou vysoké hladiny celkového fosforu poškodit lidské zdraví, zejména kojenců a těhotných žen.
Zdroje celkového fosforu ve vodě
(1) Zemědělské znečištění
Zemědělské znečištění je způsobeno především rozsáhlým používáním chemických hnojiv a fosfor v chemických hnojivech proudí do vodních ploch dešťovou vodou nebo zemědělským zavlažováním. Normálně mohou rostliny použít pouze 10%-25% hnojiva a zbývajících 75%-90% zůstává v půdě. Podle výsledků předchozích výzkumů pochází 24 %-71 % fosforu ve vodě ze zemědělského hnojení, takže znečištění vody fosforem je způsobeno především migrací fosforu z půdy do vody. Podle statistik je míra využití fosfátového hnojiva obecně pouze 10%-20%. Nadměrné používání fosforečnanových hnojiv nejen způsobuje plýtvání zdroji, ale také způsobuje, že nadměrné fosforečnanové hnojivo znečišťuje vodní zdroje povrchovým odtokem.
(2) domovní odpadní vody
Domovní odpadní voda zahrnuje splašky z veřejných budov, domovní odpadní vody z domácností a průmyslové odpadní vody vypouštěné do kanalizace. Hlavním zdrojem fosforu v domovních odpadních vodách je používání pracích prostředků s obsahem fosforu, lidských exkrementů a domácího odpadu. Prací prostředky používají hlavně fosforečnan sodný a fosforečnan polysodný a fosfor v detergentu proudí do vodního útvaru s odpadními vodami.
(3) Průmyslové odpadní vody
Průmyslová odpadní voda je jedním z hlavních faktorů způsobujících přebytek fosforu ve vodních útvarech. Průmyslová odpadní voda se vyznačuje vysokou koncentrací znečišťujících látek, mnoha druhy znečišťujících látek, obtížně odbouratelnými a komplexními složkami. Pokud jsou průmyslové odpadní vody vypouštěny přímo bez čištění, způsobí to obrovský dopad na vodní útvar. Negativní vlivy na životní prostředí a zdraví obyvatel.
Metoda odstraňování fosforu z odpadních vod
(1) Elektrolýza
Na principu elektrolýzy procházejí škodlivé látky v odpadních vodách redukční reakcí a oxidační reakcí na záporném a kladném pólu a škodlivé látky se přeměňují na neškodné látky za účelem čištění vody. Proces elektrolýzy má výhody vysoké účinnosti, jednoduchého zařízení, snadné obsluhy, vysoké účinnosti odstraňování a industrializace zařízení; nepotřebuje přidávat koagulanty, čisticí prostředky a další chemikálie, zamezuje dopadu na životní prostředí a zároveň snižuje náklady. Vznikne malé množství kalu. Metoda elektrolýzy však potřebuje spotřebovávat elektrickou energii a ocelové materiály, provozní náklady jsou vysoké, údržba a řízení komplikované a problém komplexního využití sedimentu vyžaduje další výzkum a řešení.
(2) Elektrodialýza
Při elektrodialýze se působením vnějšího elektrického pole anionty a kationty ve vodném roztoku přesouvají k anodě a katodě, takže koncentrace iontů uprostřed elektrody je značně snížena a koncentrace iontů v blízkosti elektrody se zvyšuje. Pokud se doprostřed elektrody přidá iontoměničová membrána, lze dosáhnout separace a koncentrace. cílem. Rozdíl mezi elektrodialýzou a elektrolýzou je v tom, že ačkoliv je elektrodialýza vysoké napětí, proud není velký, což nedokáže udržet potřebnou kontinuální redoxní reakci, zatímco elektrolýza je pravý opak. Technologie elektrodialýzy má výhody v tom, že nepotřebuje žádné chemikálie, jednoduché zařízení a montážní proces a pohodlné ovládání. Existují však i některé nevýhody, které omezují jeho široké použití, jako je vysoká spotřeba energie, vysoké požadavky na předúpravu surové vody a špatná stabilita úpravy.
(3) Adsorpční metoda
Adsorpční metoda je metoda, při které jsou určité znečišťující látky ve vodě adsorbovány a fixovány porézními pevnými látkami (adsorbenty), aby se odstranily znečišťující látky ve vodě. Obecně je adsorpční metoda rozdělena do tří kroků. Za prvé, adsorbent je v plném kontaktu s odpadní vodou, takže znečišťující látky jsou adsorbovány; za druhé, oddělení adsorbentu a odpadní vody; za třetí, regenerace nebo obnova adsorbentu. Kromě široce používaného aktivního uhlí jako adsorbentu je syntetická makroporézní adsorpční pryskyřice také široce používána při adsorpci na úpravu vody. Adsorpční metoda má výhody jednoduché obsluhy, dobrého léčebného efektu a rychlé léčby. Náklady jsou však vysoké a účinek adsorpčního nasycení se sníží. Pokud se používá adsorpce pryskyřice, je nutná analýza po adsorpčním nasycení a s odpadní kapalinou analýzy je obtížné nakládat.
(4) Metoda iontové výměny
Metoda iontové výměny probíhá za působení iontové výměny, ionty ve vodě se vyměňují za fosfor v pevné látce a fosfor se odstraňuje aniontoměničovou pryskyřicí, která dokáže rychle odstranit fosfor a má vysokou účinnost odstraňování fosforu. Výměnná pryskyřice má však nevýhody snadné otravy a obtížné regenerace.
(5) Krystalizační metoda
Odstranění fosforu krystalizací spočívá v přidání látky podobné povrchu a struktuře nerozpustného fosforečnanu do odpadní vody, zničení metastabilního stavu iontů v odpadní vodě a vysrážení krystalů fosforečnanu na povrchu krystalizačního činidla jako krystalového jádra a následně oddělit a odstranit fosfor. Minerální materiály obsahující vápník mohou být použity jako krystalizační činidla, jako je fosfátový kámen, kostní uhlí, struska atd., mezi nimiž jsou účinnější fosfátový kámen a kostní uhlí. Šetří podlahovou plochu a snadno se ovládá, ale má vysoké požadavky na pH a určitou koncentraci vápenatých iontů.
(6) Umělý mokřad
Konstruované odstraňování fosforu z mokřadů kombinuje výhody biologického odstraňování fosforu, odstraňování chemického srážecího fosforu a adsorpčního odstraňování fosforu. Snižuje obsah fosforu biologickou absorpcí a asimilací a adsorpcí substrátu. Odstranění fosforu se provádí především substrátovou adsorpcí fosforu.
Souhrnně lze říci, že výše uvedené metody mohou odstraňovat fosfor z odpadních vod pohodlně a rychle, ale všechny mají určité nevýhody. Pokud se jedna z metod použije samostatně, může skutečná aplikace čelit více problémům. Výše uvedené metody jsou vhodnější pro předúpravu nebo pokročilou úpravu pro odstranění fosforu a v kombinaci s biologickým odstraněním fosforu lze dosáhnout lepších výsledků.
Metoda stanovení celkového fosforu
1. Molybden-antimonová antispektrofotometrie: Princip analýzy a stanovení molybden-antimonové antispektrofotometrie je: za kyselých podmínek může fosfor ve vzorcích vody reagovat s kyselinou molybdenovou a tartarátem antimono-draselným ve formě iontů za vzniku kyselého molybdenu komplexy. Polykyselina a tato látka může být redukována redukčním činidlem kyselina askorbová za vzniku modrého komplexu, kterému říkáme molybdenová modř. Při použití této metody k analýze vzorků vody by měly být použity různé metody vyhnívání podle stupně znečištění vody. Digesce persíranu draselného je obecně zaměřena na vzorky vody s nízkým stupněm znečištění, a pokud je vzorek vody vysoce znečištěný, objeví se obecně ve formě nízkého obsahu kyslíku, vysokých solí kovů a organické hmoty. V tuto chvíli musíme použít oxidační Silnější rozklad reagencií. Po neustálém zdokonalování a zdokonalování může použití této metody ke stanovení obsahu fosforu ve vzorcích vody nejen zkrátit dobu sledování, ale také mít vysokou přesnost, dobrou citlivost a nízký detekční limit. Z komplexního srovnání jde o nejlepší metodu detekce.
2. Metoda redukce chloridu železnatého: Smíchejte vzorek vody s kyselinou sírovou a zahřejte k varu, poté přidejte chlorid železnatý a kyselinu sírovou, aby se celkový fosfor redukoval na fosforečnanový iont. Poté použijte molybdenan amonný pro barevnou reakci a pomocí kolorimetrie nebo spektrofotometrie změřte absorbanci pro výpočet celkové koncentrace fosforu.
3. Vysokoteplotní digesční spektrofotometrie: Digesce vzorku vody při vysoké teplotě převede celkový fosfor na anorganické fosforové ionty. Potom použijte kyselý roztok dichromanu draselného k redukci fosforečnanového iontu a dichromanu draselného za kyselých podmínek za vzniku Cr(III) a fosforečnanu. Byla měřena hodnota absorpce Cr(III) a obsah fosforu byl vypočten pomocí standardní křivky.
4. Metoda atomové fluorescence: celkový fosfor ve vzorku vody se nejprve převede na anorganickou formu fosforu a poté se analyzuje atomovým fluorescenčním analyzátorem ke stanovení jeho obsahu.
5. Plynová chromatografie: Celkový fosfor ve vzorku vody se oddělí a detekuje plynovou chromatografií. Vzorek vody byl nejprve zpracován pro extrakci fosforečnanových iontů a poté byla jako rozpouštědlo pro předkolonovou derivatizaci použita směs acetonitril-voda (9:1) a nakonec byl pomocí plynové chromatografie stanoven obsah celkového fosforu.
6. Izotermická turbidimetrie: přeměňte celkový fosfor ve vzorku vody na fosfátové ionty, poté přidejte pufr a činidlo Molybdovandofosforečná kyselina (MVPA), aby reagovaly za vzniku žlutého komplexu, změřte hodnotu absorbance kolorimetrem a poté byla použita kalibrační křivka pro výpočet celkového obsahu fosforu.
Čas odeslání: Červenec-06-2023
