Totaal fosfor is een belangrijke waterkwaliteitsindicator, die een grote impact heeft op de ecologische omgeving van waterlichamen en de menselijke gezondheid. Totaal fosfor is een van de voedingsstoffen die nodig zijn voor de groei van planten en algen, maar als de totale fosfor in het water te hoog is, zal dit leiden tot eutrofiëring van het waterlichaam, de reproductie van algen en bacteriën versnellen, algenbloei veroorzaken, en ernstige gevolgen hebben voor de ecologische omgeving van het waterlichaam. En in sommige gevallen, zoals bij drinkwater en zwembadwater, kunnen hoge niveaus van totaal fosfor schade toebrengen aan de menselijke gezondheid, vooral aan zuigelingen en zwangere vrouwen.
Bronnen van totaal fosfor in water
(1) Landbouwvervuiling
Landbouwvervuiling is voornamelijk te wijten aan het grootschalige gebruik van chemische meststoffen, en de fosfor in chemische meststoffen stroomt via regenwater of landbouwirrigatie in waterlichamen. Normaal gesproken kan slechts 10%-25% van de meststof door planten worden gebruikt en blijft de resterende 75%-90% in de grond achter. Volgens eerdere onderzoeksresultaten is 24%-71% van het fosfor in water afkomstig van landbouwbemesting, dus de fosforvervuiling in water is voornamelijk te wijten aan de migratie van fosfor in de bodem naar water. Volgens statistieken bedraagt de benuttingsgraad van fosfaatkunstmest over het algemeen slechts 10%-20%. Overmatig gebruik van fosfaatkunstmest veroorzaakt niet alleen verspilling van hulpbronnen, maar zorgt er ook voor dat overtollige fosfaatkunstmest de waterbronnen vervuilt door afvloeiing van het oppervlak.
(2) huishoudelijk afvalwater
Huishoudelijk afvalwater omvat rioolwater van openbare gebouwen, huishoudelijk afvalwater en industrieel afvalwater dat in de riolering wordt geloosd. De belangrijkste bron van fosfor in huishoudelijk afvalwater is het gebruik van fosforhoudende wasmiddelen, menselijke uitwerpselen en huishoudelijk afval. De wasproducten maken voornamelijk gebruik van natriumfosfaat en polynatriumfosfaat, en de fosfor in het wasmiddel stroomt met het rioolwater in het waterlichaam.
(3) Industrieel afvalwater
Industrieel afvalwater is een van de belangrijkste factoren die een teveel aan fosfor in waterlichamen veroorzaken. Industrieel afvalwater heeft de kenmerken van een hoge concentratie verontreinigende stoffen, vele soorten verontreinigende stoffen, moeilijk afbreekbaar en complexe componenten. Als industrieel afvalwater rechtstreeks en zonder behandeling wordt geloosd, zal dit een enorme impact hebben op het waterlichaam. Nadelige gevolgen voor het milieu en de gezondheid van de bewoners.
Methode voor het verwijderen van fosfor uit rioolwater
(1) Elektrolyse
Door het principe van elektrolyse ondergaan de schadelijke stoffen in het afvalwater een reductiereactie en een oxidatiereactie aan respectievelijk de negatieve en positieve pool, en worden de schadelijke stoffen omgezet in onschadelijke stoffen om het doel van waterzuivering te bereiken. Het elektrolyseproces heeft de voordelen van een hoog rendement, eenvoudige apparatuur, eenvoudige bediening, hoge verwijderingsefficiëntie en industrialisatie van apparatuur; er hoeven geen coagulatiemiddelen, schoonmaakmiddelen en andere chemicaliën aan toegevoegd te worden, het vermijdt de impact op de natuurlijke omgeving en verlaagt tegelijkertijd de kosten. Er zal een kleine hoeveelheid slib worden geproduceerd. De elektrolysemethode moet echter elektrische energie en staalmaterialen verbruiken, de bedrijfskosten zijn hoog, het onderhoud en het beheer zijn ingewikkeld en het probleem van het uitgebreide gebruik van sediment vereist verder onderzoek en oplossing.
(2) Elektrodialyse
Bij de elektrodialysemethode verplaatsen de anionen en kationen in de waterige oplossing zich door de werking van een extern elektrisch veld naar respectievelijk de anode en de kathode, zodat de ionenconcentratie in het midden van de elektrode sterk wordt verminderd en de ionenconcentratie nabij de elektrode wordt vergroot. Als er in het midden van de elektrode een ionenuitwisselingsmembraan wordt toegevoegd, kan scheiding en concentratie worden bereikt. het doel van. Het verschil tussen elektrodialyse en elektrolyse is dat, hoewel de spanning van elektrodialyse hoog is, de stroom niet groot is, waardoor de vereiste continue redoxreactie niet kan worden gehandhaafd, terwijl elektrolyse precies het tegenovergestelde is. Elektrodialysetechnologie heeft de voordelen dat er geen chemicaliën nodig zijn, dat de apparatuur en het montageproces eenvoudig zijn en dat de bediening gemakkelijk is. Er zijn echter ook enkele nadelen die de brede toepassing ervan beperken, zoals een hoog energieverbruik, hoge eisen aan de voorbehandeling van ruw water en een slechte behandelingsstabiliteit.
(3) Adsorptiemethode
De adsorptiemethode is een methode waarbij bepaalde verontreinigende stoffen in water worden geadsorbeerd en gefixeerd door poreuze vaste stoffen (adsorbentia) om verontreinigende stoffen in water te verwijderen. Over het algemeen is de adsorptiemethode verdeeld in drie stappen. Ten eerste staat het adsorbens volledig in contact met het afvalwater, zodat de verontreinigende stoffen worden geadsorbeerd; ten tweede de scheiding van het adsorbens en het afvalwater; ten derde, de regeneratie of vernieuwing van het adsorbens. Naast de veelgebruikte actieve kool als adsorbens, wordt synthetische macroporeuze adsorptiehars ook veel gebruikt bij de adsorptie van waterbehandeling. De adsorptiemethode heeft de voordelen van eenvoudige bediening, goed behandelingseffect en snelle behandeling. De kosten zijn echter hoog en het adsorptieverzadigingseffect zal afnemen. Als harsadsorptie wordt gebruikt, is analyse vereist na verzadiging van de adsorptie en is de analyseafvalvloeistof moeilijk te verwerken.
(4) Ionenuitwisselingsmethode
De ionenuitwisselingsmethode staat onder invloed van ionenuitwisseling, de ionen in het water worden uitgewisseld voor fosfor in de vaste stof en de fosfor wordt verwijderd door anionenuitwisselingshars, die fosfor snel kan verwijderen en een hoge fosforverwijderingsefficiëntie heeft. De uitwisselingshars heeft echter de nadelen van gemakkelijke vergiftiging en moeilijke regeneratie.
(5) Kristallisatiemethode
Fosforverwijdering door kristallisatie is het toevoegen van een stof die lijkt op het oppervlak en de structuur van onoplosbaar fosfaat aan het afvalwater, het vernietigen van de metastabiele toestand van ionen in het afvalwater en het neerslaan van fosfaatkristallen op het oppervlak van het kristallisatiemiddel als de kristalkern, en vervolgens fosfor scheiden en verwijderen. Als kristallisatiemiddelen kunnen calciumhoudende minerale materialen worden gebruikt, zoals fosfaatgesteente, beenderkool, slakken, enz., waarbij fosfaatgesteente en beenderkool effectiever zijn. Het bespaart vloeroppervlak en is gemakkelijk te controleren, maar heeft hoge pH-eisen en een bepaalde calciumionenconcentratie.
(6) Kunstmatig moerasland
Geconstrueerde fosforverwijdering uit wetlands combineert de voordelen van biologische fosforverwijdering, chemische neerslagfosforverwijdering en adsorptiefosforverwijdering. Het vermindert het fosforgehalte door biologische absorptie en assimilatie, en substraatadsorptie. Fosforverwijdering vindt voornamelijk plaats via substraatadsorptie van fosfor.
Samenvattend kunnen de bovenstaande methoden gemakkelijk en snel fosfor uit afvalwater verwijderen, maar ze hebben allemaal bepaalde nadelen. Als een van de methoden alleen wordt gebruikt, kan de daadwerkelijke toepassing met meer problemen te maken krijgen. De bovenstaande methoden zijn geschikter voor voorbehandeling of geavanceerde behandeling voor fosforverwijdering, en in combinatie met biologische fosforverwijdering kunnen betere resultaten worden bereikt.
Methode voor de bepaling van totaal fosfor
1. Molybdeen-antimoon anti-spectrofotometrie: Het principe van analyse en bepaling van molybdeen-antimoon anti-spectrofotometrie is: onder zure omstandigheden kan fosfor in watermonsters reageren met molybdeenzuur en antimoonkaliumtartraat in de vorm van ionen om zuur molybdeen te vormen complexen. Polyzuur, en deze stof kan door het reductiemiddel ascorbinezuur worden gereduceerd tot een blauw complex, dat we molybdeenblauw noemen. Wanneer deze methode wordt gebruikt om watermonsters te analyseren, moeten verschillende ontsluitingsmethoden worden gebruikt, afhankelijk van de mate van waterverontreiniging. De vertering van kaliumpersulfaat is over het algemeen gericht op watermonsters met een lage vervuilingsgraad, en als het watermonster sterk vervuild is, zal het over het algemeen verschijnen in de vorm van weinig zuurstof, hoge metaalzouten en organisch materiaal. Op dit moment moeten we oxiderende, sterkere reagensvertering gebruiken. Na voortdurende verbetering en perfectie kan het gebruik van deze methode om het fosforgehalte in watermonsters te bepalen niet alleen de monitoringtijd verkorten, maar ook een hoge nauwkeurigheid, goede gevoeligheid en een lage detectielimiet hebben. Vanuit een uitgebreide vergelijking is dit de beste detectiemethode.
2. Methode voor het verminderen van ijzerchloride: Meng het watermonster met zwavelzuur en verwarm het tot het kookpunt, voeg vervolgens ijzerchloride en zwavelzuur toe om het totale fosfor tot fosfaation te verminderen. Gebruik vervolgens ammoniummolybdaat voor de kleurreactie en gebruik colorimetrie of spectrofotometrie om de absorptie te meten om de totale fosforconcentratie te berekenen.
3. Digestie-spectrofotometrie bij hoge temperaturen: Verteer het watermonster bij hoge temperatuur om totaal fosfor om te zetten in anorganische fosforionen. Gebruik vervolgens een zure kaliumdichromaatoplossing om het fosfaation en kaliumdichromaat onder zure omstandigheden te verminderen om Cr(III) en fosfaat te genereren. De absorptiewaarde van Cr(III) werd gemeten en het fosforgehalte werd berekend volgens de standaardcurve.
4. Atoomfluorescentiemethode: de totale fosfor in het watermonster wordt eerst omgezet in anorganische fosforvorm en vervolgens geanalyseerd met een atomaire fluorescentieanalysator om de inhoud ervan te bepalen.
5. Gaschromatografie: De totale fosfor in het watermonster wordt gescheiden en gedetecteerd door gaschromatografie. Het watermonster werd eerst behandeld om fosfaationen te extraheren, en vervolgens werd het mengsel van acetonitril en water (9:1) gebruikt als oplosmiddel voor derivatisering vóór de kolom, en tenslotte werd het totale fosforgehalte bepaald door middel van gaschromatografie.
6. Isothermische troebelheid: zet de totale fosfor in het watermonster om in fosfaationen, voeg vervolgens buffer en molybdovanadofosforzuur (MVPA) -reagens toe om te reageren om een geel complex te vormen, meet de absorptiewaarde met een colorimeter en vervolgens werd de kalibratiecurve gebruikt om het totale fosforgehalte te berekenen.
Posttijd: 06-jul-2023
