Αφαίρεση φωσφόρου ασβέστη
Η απομάκρυνση του φωσφόρου ασβέστη περιλαμβάνει την προσθήκη ασβέστη για να αντιδράσει με φωσφορικά άλατα, σχηματίζοντας ίζημα υδροξυαπατίτη.
Δεδομένου ότι ο ασβέστης αντιδρά πρώτα με την αλκαλικότητα του νερού για να σχηματίσει ίζημα ανθρακικού ασβεστίου, μόνο η περίσσεια ιόντων ασβεστίου αντιδρά με φωσφορικά άλατα για να σχηματίσει ίζημα υδροξυαπατίτη. Επομένως, η απαιτούμενη ποσότητα ασβέστη εξαρτάται κυρίως από την αλκαλικότητα των λυμάτων και όχι από την περιεκτικότητά τους σε φωσφορικά άλατα.
Επιπλέον, η σκληρότητα μαγνησίου των λυμάτων επηρεάζει επίσης την απομάκρυνση του φωσφόρου του ασβέστη. Σε υψηλά επίπεδα pH, το σχηματιζόμενο ίζημα Mg(OH)2 είναι ένα κολλοειδές ίζημα, το οποίο όχι μόνο καταναλώνει ασβέστη αλλά επίσης εμποδίζει την αφυδάτωση της λάσπης.
Το pH έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απομάκρυνση του φωσφόρου του ασβέστη. Καθώς το pH αυξάνεται, η διαλυτότητα του υδροξυαπατίτη μειώνεται απότομα, που σημαίνει ότι ο ρυθμός απομάκρυνσης του φωσφόρου αυξάνεται. Πάνω από pH 9,5, όλα τα φωσφορικά άλατα στο νερό γίνονται αδιάλυτα ιζήματα. Γενικά, η διατήρηση ενός pH μεταξύ 9,5 και 10 αποδίδει το καλύτερο αποτέλεσμα απομάκρυνσης του φωσφόρου.
Η ποσότητα ασβέστη που θα προστεθεί για διαφορετικούς τύπους λυμάτων θα πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά.
Υπάρχουν τρεις συγκεκριμένες μέθοδοι για την απομάκρυνση του φωσφόρου ασβέστη. Υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι απομάκρυνσης του φωσφόρου: 1) Προσθήκη ασβέστη πριν από τη δεξαμενή πρωτογενούς καθίζησης σε μια μονάδα επεξεργασίας λυμάτων. 2) Προσθήκη ασβέστη μετά τη δεξαμενή βιολογικού καθαρισμού στη δεξαμενή δευτερογενούς καθίζησης. και 3) Προσθήκη ασβέστη μετά το σύστημα βιολογικής επεξεργασίας και χρήση συστήματος αναζωογόνησης.
Αφαίρεση Φωσφόρου Αλατιού Αλουμινίου
Κοινοί παράγοντες για την απομάκρυνση του φωσφόρου του άλατος αλουμινίου είναι το θειικό αργίλιο και το αργιλικό νάτριο. Η διαφορά είναι ότι η προσθήκη θειικού αλουμινίου μειώνει το pH των λυμάτων, ενώ η προσθήκη αργιλικού νατρίου αυξάνει το pH. Επομένως, το θειικό αλουμίνιο και το αργιλικό νάτριο είναι κατάλληλα για την επεξεργασία αλκαλικών και όξινων λυμάτων, αντίστοιχα.
Η προσθήκη αλάτων αλουμινίου είναι σχετικά ευέλικτη. Μπορούν να προστεθούν πριν από τη δεξαμενή πρωτογενούς καθίζησης, στη δεξαμενή αερισμού ή μεταξύ της δεξαμενής αερισμού και της δευτερεύουσας δεξαμενής καθίζησης. Η χημική απομάκρυνση του φωσφόρου μπορεί επίσης να διαχωριστεί από το σύστημα βιολογικής επεξεργασίας, χρησιμοποιώντας τα λύματα της δευτερεύουσας δεξαμενής καθίζησης ως ακατέργαστο νερό για διήθηση πήξης ή προσθέτοντας άλας αλουμινίου πριν από το φίλτρο για διήθηση με μικρο-κροκίδωση.
Η προσθήκη αλάτων αλουμινίου πριν από τη δεξαμενή πρωτογενούς καθίζησης μπορεί να βελτιώσει τον ρυθμό απομάκρυνσης της οργανικής ύλης και των αιωρούμενων στερεών (SS) στη δεξαμενή πρωτογενούς καθίζησης. Η προσθήκη τους μεταξύ της δεξαμενής αερισμού και της δευτερεύουσας δεξαμενής καθίζησης, όπου ο στροβιλισμός σε κανάλια ή σωλήνες βοηθά στη βελτίωση της επίδρασης ανάμειξης των αντιδραστηρίων ή προσθήκη τους μετά το σύστημα βιολογικής επεξεργασίας, καθώς η υδρόλυση του φωσφόρου με τη βιολογική επεξεργασία μπορεί να ενισχύσει περαιτέρω την απομάκρυνση του φωσφόρου.
Λόγω της επίδρασης της αλκαλικότητας των λυμάτων και της οργανικής ύλης, η χημική αντίδραση για την απομάκρυνση του φωσφόρου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία. Επομένως, η βέλτιστη δοσολογία των αλάτων αλουμινίου δεν μπορεί να προσδιοριστεί με υπολογισμό και πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά.
Αφαίρεση φωσφόρου αλατιού σιδήρου
Ο χλωριούχος σίδηρος, ο χλωριούχος σίδηρος, ο θειικός σίδηρος και ο θειικός σίδηρος μπορούν όλα να χρησιμοποιηθούν για την απομάκρυνση του φωσφόρου, με το χλωριούχο σίδηρο να είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο.
Παρόμοια με τα άλατα αλουμινίου, μια μεγάλη ποσότητα χλωριούχου σιδήρου πρέπει να αντιδράσει με την αλκαλικότητα για να δημιουργήσει Fe(OH)3, προάγοντας έτσι την καθίζηση και τον διαχωρισμό του κολλοειδούς φωσφορικού σιδήρου. Το βέλτιστο εύρος pH για την καθίζηση φωσφορικού σιδήρου είναι 4,5–5,0. Σε πρακτικές εφαρμογές, ένα pH περίπου 7 ή και υψηλότερο εξακολουθεί να παρέχει καλά αποτελέσματα απομάκρυνσης του φωσφόρου.
Η προσθήκη περίπου 45-90 mg/L χλωριούχου σιδήρου στα αστικά λύματα μπορεί να αφαιρέσει το 85%-90% του φωσφόρου. Παρόμοια με τα άλατα αλουμινίου, τα άλατα σιδήρου μπορούν να προστεθούν στα στάδια προεπεξεργασίας, δευτερογενούς επεξεργασίας ή τριτοβάθμιας επεξεργασίας.