原理：鋁鹽除磷的原理一般認(rèn)為是當(dāng)鋁鹽分散于水體時(shí)，一方面 Al離子與 磷酸根反應(yīng)，另一方面，Al離子 首先水解生成單核絡(luò)合物Al(ＯＨ)2+、 Ａl(ＯＨ)2+及 AlO2ˉ等，單核絡(luò)合物通過碰撞進(jìn)一步縮合，進(jìn)而形成一系列多核絡(luò)合物Aln(OH)m(３n－m)＋(n＞1，m≤3n)，這些鋁的多核絡(luò)合物往往具有較高的正電荷和比表面積，能迅速吸附水體中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)，中和膠體電荷，壓縮雙電層及降低膠體 ξ 電位，促進(jìn)了膠體和懸浮物等快速脫穩(wěn)、凝聚和沉淀，表現(xiàn)出良好的除磷效果。
由圖1和圖2可以看出,盡管投加大量的藥劑之后,硫酸鋁有相對較好的除磷效果,但要使出水含磷量達(dá)到0.5mg/L,PAC和Al2(SO4)3的加藥量分別為1.35mg/L和6mg/L，從經(jīng)濟(jì)性方面看,聚合氯化鋁(PAC)相對更經(jīng)濟(jì)一些。
二、鐵鹽除磷劑
原理：溶于水中后，F(xiàn)e３＋一方面與磷酸根生成難溶鹽，一方面通過溶解和吸水可發(fā)生強(qiáng)烈水解，并在水解的同時(shí)發(fā)生各種聚合反應(yīng)，生成具有較長線性結(jié)構(gòu)的多核羥基絡(luò)合物，如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+、Fe5(OH)96+、Fe5(OH)87+、Fe5(OH)78+、Fe6(OH)126+、Fe7(OH)129+等。這些含鐵的羥基絡(luò)合物能有效降低或消除水體中膠體的 ξ 電位，通過電中和，吸附架橋及絮體的卷掃作用使膠體凝聚，再通過沉淀分離將磷去除。
藥劑：目前常用鐵鹽有低分子無機(jī)鐵鹽（硫酸亞鐵，氯化鐵等）和高分子無機(jī)鐵鹽（聚合硫酸鐵、聚合硫酸氯鐵），比較如下圖；
第一個(gè)圖可以看出，在絮凝劑投加量為1500 mg/L的情況下，氯化鐵和聚合硫酸鐵對總磷的去除率分別為92.12%和78.65%，氯化鐵的作用效果最佳，聚合硫酸鐵次之。
第二個(gè)圖表明,當(dāng)總磷濃度降到0.5mg/L以下,FeSO4和FeCl3的加藥量分別為7.5mg/L的Fe2+和9mg/L的Fe3+。但是通過沉淀觀察發(fā)現(xiàn),FeSO4?7H2O作混凝劑時(shí),水樣較渾濁,并沒有形成很明顯的絮狀沉淀,去除效果較差,也沒有出現(xiàn)FeCl3大量投加后出現(xiàn)的很明顯的固液分離界面,只是生成很細(xì)小的固體狀顆粒。原因是二價(jià)鐵離子與磷酸根反應(yīng)較差,氧化為三價(jià)鐵離子后,可望取得更好的除磷效果。
雖然從投藥量上看FeCl3?6H2O明顯多于FeSO4?7H2O,但前者析出物沉降性能更好，所以綜合來說氯化鐵比硫酸亞鐵除磷效率更高！
三、鈣鹽除磷劑
原理：污水中的磷與石灰中的鈣產(chǎn)生反應(yīng)。形成[Ca5(OH)(PO4)3]（羥磷灰石），其反應(yīng)式如下：5Ca2+4OH十3HPO4-Ca5(OH)(PO4)3十3H2O在堿性條件下羥磷灰石沉淀，從而去除了磷酸根。
藥劑：鈣鹽除磷一般常用的有石灰和氯化鈣，比較如下圖所示；
通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加入無水氯化鈣之后,對原水中總磷的去除效果較差,故直接棄用無水氯化鈣。由圖8可以看出,要使出水中總磷濃度降到0.5mg/L以下,需加入80mg/LCa2+。從去除效果看,Ca(OH)2的去除效果明顯好于CaCl2的去除效果,但是用Ca(OH)2除磷,加藥量很大。
四、總結(jié)
鋁鹽和鐵鹽的除磷效果明顯,絮凝物沉降性能好,但是鋁鹽因?yàn)樾枰^量投加除磷，會(huì)導(dǎo)致水中鋁離子過高，而鋁離子對人體毒性比較大，最常聽說的是會(huì)殺死神經(jīng)元，使人的記憶力減退或喪失，引發(fā)早老性癡呆癥等疾病。而鐵離子的過量會(huì)導(dǎo)致出水顏色變深，鐵離子對設(shè)備也會(huì)加速腐蝕！鈣鹽生成的Ca5(OH)(PO4)3沉淀性比較差,反應(yīng)要求在堿性條件下進(jìn)行,pH值偏高,且出水硬度大，但是石灰成本很低。
如果從成本、效果和操作復(fù)雜性綜合考慮，鐵鹽較鋁鹽，鈣鹽除磷效果更好，鐵鹽是最佳的除磷藥劑！
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