Totalfosfor er en vigtig vandkvalitetsindikator, som har stor indflydelse på det økologiske miljø i vandområder og menneskers sundhed. Totalfosfor er et af de næringsstoffer, der er nødvendige for vækst af planter og alger, men hvis det samlede fosfor i vandet er for højt, vil det føre til eutrofiering af vandmassen, fremskynde reproduktionen af alger og bakterier, forårsage algeopblomstring, og alvorligt påvirke det økologiske miljø i vandområdet. Og i nogle tilfælde, såsom drikkevand og svømmebassinvand, kan høje niveauer af total fosfor forårsage skade på menneskers sundhed, især for spædbørn og gravide.
Kilder til totalfosfor i vand
(1) Landbrugsforurening
Landbrugets forurening skyldes hovedsageligt den omfattende brug af kunstgødning, og fosforet i kunstgødning strømmer ud i vandområder gennem regnvand eller landbrugsvanding. Normalt kan kun 10%-25% af gødningen bruges af planter, og de resterende 75%-90% efterlades i jorden. Ifølge tidligere forskningsresultater kommer 24%-71% af fosfor i vand fra landbrugsgødskning, så fosforforurening i vand skyldes hovedsageligt migration af fosfor i jord til vand. Ifølge statistikker er udnyttelsesgraden af fosfatgødning generelt kun 10%-20%. Overdreven brug af fosfatgødning forårsager ikke kun spild af ressourcer, men får også overskydende fosfatgødning til at forurene vandkilderne gennem overfladeafstrømning.
(2) husholdningsspildevand
Husspildevand omfatter spildevand fra offentlige bygninger, spildevand fra boliger og industrispildevand, der udledes i kloakker. Hovedkilden til fosfor i husholdningsspildevand er brugen af fosforholdige vaskeprodukter, menneskelig ekskrementer og husholdningsaffald. Vaskeprodukterne bruger hovedsageligt natriumfosfat og polynatriumfosfat, og fosforet i vaskemidlet løber ud i vandmassen sammen med kloakvandet.
(3) Industrielt spildevand
Industrielt spildevand er en af de vigtigste faktorer, der forårsager overskydende fosfor i vandområder. Industrielt spildevand har karakteristika af høj forureningskoncentration, mange typer forurenende stoffer, vanskeligt at nedbryde og komplekse komponenter. Hvis industrispildevand udledes direkte uden rensning, vil det medføre en enorm påvirkning af vandmassen. Skadelige virkninger på miljøet og beboernes sundhed.
Metode til fjernelse af kloakfosfor
(1) Elektrolyse
Gennem elektrolyseprincippet gennemgår de skadelige stoffer i spildevandet en reduktionsreaktion og en oxidationsreaktion ved henholdsvis negativ og positiv pol, og de skadelige stoffer omdannes til harmløse stoffer for at opnå formålet med vandrensning. Elektrolyseprocessen har fordelene ved høj effektivitet, enkelt udstyr, nem betjening, høj fjernelseseffektivitet og industrialisering af udstyr; det behøver ikke at tilsætte koagulanter, rengøringsmidler og andre kemikalier, undgår påvirkningen af det naturlige miljø og reducerer samtidig omkostningerne. En lille mængde slam vil blive produceret. Imidlertid skal elektrolysemetoden forbruge elektrisk energi og stålmaterialer, driftsomkostningerne er høje, vedligeholdelsen og styringen er kompliceret, og problemet med omfattende udnyttelse af sediment kræver yderligere forskning og løsning.
(2) Elektrodialyse
I elektrodialysemetoden, gennem påvirkning af et eksternt elektrisk felt, bevæger anionerne og kationerne i den vandige opløsning sig til henholdsvis anoden og katoden, således at ionkoncentrationen i midten af elektroden reduceres kraftigt, og ionkoncentrationen nær elektroden øges. Hvis der tilføjes en ionbyttermembran i midten af elektroden, kan adskillelse og koncentration opnås. målet om. Forskellen mellem elektrodialyse og elektrolyse er, at selvom spændingen ved elektrodialyse er høj, er strømmen ikke stor, hvilket ikke kan opretholde den nødvendige kontinuerlige redoxreaktion, mens elektrolyse er lige det modsatte. Elektrodialyseteknologi har fordelene ved, at der ikke er behov for kemikalier, enkel udstyr og monteringsproces og bekvem betjening. Der er dog også nogle ulemper, der begrænser dens brede anvendelse, såsom højt energiforbrug, høje krav til råvandsforbehandling og dårlig behandlingsstabilitet.
(3) Adsorptionsmetode
Adsorptionsmetoden er en metode, hvor visse forurenende stoffer i vand adsorberes og fikseres af porøse faste stoffer (adsorbenter) for at fjerne forurenende stoffer i vand. Generelt er adsorptionsmetoden opdelt i tre trin. For det første er adsorbenten i fuld kontakt med spildevandet, så de forurenende stoffer adsorberes; for det andet adskillelsen af adsorbenten og spildevandet; for det tredje regenerering eller fornyelse af adsorbenten. Ud over det udbredte aktivt kul som adsorbent, er syntetisk makroporøs adsorptionsharpiks også meget brugt til adsorption af vandbehandling. Adsorptionsmetoden har fordelene ved enkel betjening, god behandlingseffekt og hurtig behandling. Men omkostningerne er høje, og adsorptionsmætningseffekten vil falde. Hvis der anvendes harpiksadsorption, kræves analyse efter adsorptionsmætning, og analyseaffaldsvæsken er svær at håndtere.
(4) Ionbytningsmetode
Ionbyttermetoden er under påvirkning af ionbytning, ionerne i vandet udskiftes med fosfor i det faste stof, og fosforet fjernes med anionbytterharpiks, som hurtigt kan fjerne fosfor og har en høj fosforfjernelseseffektivitet. Imidlertid har udvekslingsharpiksen ulemperne ved let forgiftning og vanskelig regenerering.
(5) Krystallisationsmetode
Fosforfjernelse ved krystallisation er at tilsætte et stof, der ligner overfladen og strukturen af uopløseligt fosfat til spildevandet, ødelægge den metastabile tilstand af ioner i spildevandet og udfælde fosfatkrystaller på overfladen af krystallisationsmidlet som krystalkernen, og derefter adskille og fjerne fosfor. Calciumholdige mineralske materialer kan anvendes som krystallisationsmidler, såsom fosfatsten, knoglekuller, slagger osv., blandt hvilke fosfatsten og knoglekuller er mere effektive. Den sparer gulvplads og er nem at styre, men har høje pH-krav og en vis calciumionkoncentration.
(6) Kunstigt vådområde
Konstrueret fosforfjernelse i vådområder kombinerer fordelene ved biologisk fosforfjernelse, fjernelse af kemisk udfældning af fosfor og adsorptionsfosforfjernelse. Det reducerer fosforindholdet gennem biologisk absorption og assimilering og substratadsorption. Fosforfjernelse sker hovedsageligt gennem substratadsorption af fosfor.
Sammenfattende kan ovenstående metoder nemt og hurtigt fjerne fosfor i spildevand, men de har alle visse ulemper. Hvis en af metoderne bruges alene, kan den faktiske anvendelse støde på flere problemer. Ovenstående metoder er mere velegnede til forbehandling eller avanceret behandling til fosforfjernelse, og kombineret med biologisk fosforfjernelse kan opnå bedre resultater.
Metode til bestemmelse af totalt fosfor
1. Molybdæn-antimon antispektrofotometri: Princippet for analyse og bestemmelse af molybdæn-antimon antispektrofotometri er: Under sure forhold kan fosfor i vandprøver reagere med molybdænsyre og antimonkaliumtartrat i form af ioner for at danne surt molybdæn komplekser. Polysyre, og dette stof kan reduceres med reduktionsmidlet ascorbinsyre til at danne et blåt kompleks, som vi kalder molybdænblåt. Når denne metode bruges til at analysere vandprøver, bør der anvendes forskellige fordøjelsesmetoder alt efter graden af vandforurening. Fordøjelsen af kaliumpersulfat er generelt rettet mod vandprøver med lav forureningsgrad, og hvis vandprøven er meget forurenet, vil den generelt fremstå i form af lavt iltindhold, højt metalsalte og organisk stof. På dette tidspunkt er vi nødt til at bruge oxiderende stærkere reagensfordøjelse. Efter kontinuerlig forbedring og perfektion kan brug af denne metode til at bestemme fosforindholdet i vandprøver ikke kun forkorte overvågningstiden, men også have høj nøjagtighed, god følsomhed og lav detektionsgrænse. Ud fra en omfattende sammenligning er dette den bedste påvisningsmetode.
2. Ferrochlorid-reduktionsmetode: Bland vandprøven med svovlsyre og opvarm den til kogning, og tilsæt derefter ferrochlorid og svovlsyre for at reducere total phosphor til phosphation. Brug derefter ammoniummolybdat til farvereaktion, og brug kolorimetri eller spektrofotometri til at måle absorbansen for at beregne den totale fosforkoncentration.
3. Højtemperaturfordøjelsesspektrofotometri: Fordøj vandprøven ved høj temperatur for at omdanne total fosfor til uorganiske fosforioner. Brug derefter en sur kaliumdichromatopløsning til at reducere phosphation og kaliumdichromat under sure forhold for at generere Cr(III) og fosfat. Absorptionsværdien af Cr(III) blev målt, og indholdet af fosfor blev beregnet ved standardkurven.
4. Atomfluorescensmetode: Den samlede phosphor i vandprøven omdannes først til uorganisk phosphorform og analyseres derefter med en atomfluorescensanalysator for at bestemme indholdet.
5. Gaschromatografi: Det samlede fosfor i vandprøven udskilles og påvises ved gaskromatografi. Vandprøven blev først behandlet for at ekstrahere phosphationer, og derefter blev acetonitril-vand (9:1) blanding brugt som opløsningsmiddel til præ-søjlederivatisering, og til sidst blev det totale phosphorindhold bestemt ved gaskromatografi.
6. Isoterm turbidimetri: konverter den totale phosphor i vandprøven til phosphationer, tilsæt derefter buffer og Molybdovanadophosphorsyre (MVPA) reagens for at reagere for at danne et gult kompleks, mål absorbansværdien med et kolorimeter, og derefter blev kalibreringskurven brugt at beregne det samlede fosforindhold.
Indlægstid: Jul-06-2023
