Укупни фосфор је важан показатељ квалитета воде, који има велики утицај на еколошку средину водних тијела и здравље људи. Укупни фосфор је један од хранљивих састојака неопходних за раст биљака и алги, али ако је укупан фосфор у води превисок, то ће довести до еутрофикације воденог тела, убрзати репродукцију алги и бактерија, изазвати цветање алги, и озбиљно утичу на еколошку средину водног тела. А у неким случајевима, као што су вода за пиће и вода у базену, високи нивои укупног фосфора могу нанети штету људском здрављу, посебно новорођенчади и трудницама.
Извори укупног фосфора у води
(1) Пољопривредно загађење
Пољопривредно загађење је углавном због екстензивне употребе хемијских ђубрива, а фосфор у хемијским ђубривима отиче у водена тијела кишницом или пољопривредним наводњавањем. Обично биљке могу искористити само 10%-25% ђубрива, а преосталих 75%-90% остаје у земљишту. Према досадашњим резултатима истраживања, 24%-71% фосфора у води потиче од пољопривредног ђубрења, тако да је загађење у води фосфором углавном последица миграције фосфора из земљишта у воду. Према статистикама, стопа искоришћења фосфатног ђубрива је углавном само 10%-20%. Прекомерна употреба фосфатног ђубрива не само да узрокује расипање ресурса, већ такође узрокује да вишак фосфатног ђубрива загађује изворе воде кроз површинско отицање.
(2) кућна канализација
Домаћа канализација укључује канализацију јавних зграда, стамбену кућну канализацију и индустријску канализацију која се испушта у канализацију. Главни извор фосфора у кућној канализацији је употреба производа за прање који садрже фосфор, људског измета и кућног смећа. Производи за прање углавном користе натријум-фосфат и полинатријум-фосфат, а фосфор у детерџенту тече у водно тело са канализацијом.
(3) Индустријске отпадне воде
Индустријске отпадне воде су један од главних фактора који изазивају вишак фосфора у водним тијелима. Индустријске отпадне воде имају карактеристике високе концентрације загађивача, много врста загађујућих материја, тешко разградљивих и сложених компоненти. Ако се индустријска отпадна вода испушта директно без третмана, то ће изазвати огроман утицај на водно тијело. Штетни утицаји на животну средину и здравље становника.
Метода уклањања фосфора из канализације
(1) Електролиза
Кроз принцип електролизе, штетне материје у отпадној води пролазе кроз реакцију редукције и реакцију оксидације на негативном и позитивном полу, а штетне материје се претварају у безопасне супстанце да би се постигла сврха пречишћавања воде. Процес електролизе има предности високе ефикасности, једноставне опреме, лаког рада, високе ефикасности уклањања и индустријализације опреме; нема потребе за додавањем коагуланса, средстава за чишћење и других хемикалија, избегава утицај на природно окружење и истовремено смањује трошкове. Производиће се мала количина муља. Међутим, метода електролизе треба да троши електричну енергију и челичне материјале, оперативни трошкови су високи, одржавање и управљање су компликовани, а проблем свеобухватног коришћења седимента захтева даље истраживање и решавање.
(2) Електродијализа
У методи електродијализе, дејством спољашњег електричног поља, ањони и катјони у воденом раствору прелазе на аноду, односно катоду, тако да се концентрација јона у средини електроде значајно смањује, а концентрација јона у близини електроде је повећан. Ако се у средину електроде дода мембрана за измену јона, може се постићи раздвајање и концентрација. циљ од. Разлика између електродијализе и електролизе је у томе што иако је напон електродијализе висок, струја није велика, што не може одржати потребну континуирану редокс реакцију, док је електролиза управо супротна. Технологија електродијализе има предности у томе што нема потребе за било каквим хемикалијама, једноставном опремом и процесом монтаже, као и практичним радом. Међутим, постоје и неки недостаци који ограничавају његову широку примену, као што су висока потрошња енергије, високи захтеви за предтретман сирове воде и лоша стабилност третмана.
(3) Метода адсорпције
Метода адсорпције је метода у којој се одређени загађивачи у води адсорбују и фиксирају порозним чврстим материјама (адсорбентима) како би се уклонили загађивачи у води. Генерално, метода адсорпције је подељена у три корака. Прво, адсорбент је у пуном контакту са отпадном водом тако да се загађивачи адсорбују; друго, одвајање адсорбента и отпадне воде; треће, регенерација или обнављање адсорбента. Поред широко коришћеног активног угља као адсорбента, синтетичка макропорозна адсорпциона смола се такође широко користи у адсорпцији за третман воде. Метода адсорпције има предности једноставног рада, доброг ефекта третмана и брзог третмана. Међутим, цена је висока, а ефекат засићења адсорпције ће се смањити. Ако се користи адсорпција смоле, потребна је анализа након засићења адсорпције, а отпадна течност анализе је тешко носити се.
(4) Метода јонске измене
Метода јонске размене је под дејством јонске размене, јони у води се замењују за фосфор у чврстој материји, а фосфор се уклања смолом за измјену јона, која може брзо уклонити фосфор и имати високу ефикасност уклањања фосфора. Међутим, измењивачка смола има недостатке лаког тровања и тешке регенерације.
(5) Метода кристализације
Уклањање фосфора кристализацијом је додавање супстанце сличне површини и структури нерастворљивог фосфата у отпадну воду, уништавање метастабилног стања јона у отпадној води и таложење кристала фосфата на површини средства за кристализацију као кристално језгро, а затим одвојити и уклонити фосфор. Минерални материјали који садрже калцијум могу се користити као средства за кристализацију, као што су фосфатни камен, коштани угљен, шљака, итд., међу којима су ефикаснији фосфатни камен и коштани угљен. Штеди подни простор и лако се контролише, али има високе пХ захтеве и одређену концентрацију јона калцијума.
(6) Вештачка мочвара
Конструисано уклањање фосфора из мочварних подручја комбинује предности биолошког уклањања фосфора, уклањања фосфора хемијским таложењем и адсорпционог уклањања фосфора. Смањује садржај фосфора кроз биолошку апсорпцију и асимилацију и адсорпцију супстрата. Уклањање фосфора је углавном путем адсорпције фосфора на супстрату.
Укратко, горе наведене методе могу погодно и брзо уклонити фосфор из отпадне воде, али све оне имају одређене недостатке. Ако се једна од метода користи сама, стварна апликација може имати више проблема. Горе наведене методе су погодније за предтретман или напредни третман за уклањање фосфора, а у комбинацији са биолошким уклањањем фосфора могу постићи боље резултате.
Метода за одређивање укупног фосфора
1. Молибден-антимон анти-спектрофотометрија: Принцип анализе и одређивања молибден-антимон анти-спектрофотометрије је: у киселим условима, фосфор у узорцима воде може да реагује са молибден-киселином и антимон-калијум-тартратом у облику јона молибденске киселине. комплекси. Поликиселина, а ова супстанца се може редуковати редукционим агенсом аскорбинском киселином да би се формирао плави комплекс, који називамо молибден плавим. Када се користи ова метода за анализу узорака воде, треба користити различите методе дигестије у зависности од степена загађења воде. Дигестија калијум персулфата је углавном усмерена на узорке воде са ниским степеном загађења, а ако је узорак воде јако загађен, углавном ће се појавити у облику малог кисеоника, високих металних соли и органске материје. У овом тренутку, морамо да користимо оксидирајуће Јаче варење реагенса. Након континуираног побољшања и усавршавања, коришћење ове методе за одређивање садржаја фосфора у узорцима воде не само да може скратити време праћења, већ и имати високу тачност, добру осетљивост и ниску границу детекције. Из свеобухватног поређења, ово је најбољи метод детекције.
2. Метода редукције жељезног хлорида: Помијешајте узорак воде са сумпорном киселином и загријте га до кључања, а затим додајте жељезни хлорид и сумпорну киселину да бисте смањили укупни фосфор у фосфатни јон. Затим користите амонијум молибдат за реакцију боје и користите колориметрију или спектрофотометрију за мерење апсорбанције да бисте израчунали укупну концентрацију фосфора.
3. Дигестивна спектрофотометрија на високој температури: Сварити узорак воде на високој температури да би се укупни фосфор претворио у неорганске фосфорне јоне. Затим користите кисели раствор калијум дихромата да смањите фосфатни јон и калијум дихромат у киселим условима да бисте створили Цр(ИИИ) и фосфат. Измерена је апсорпциона вредност Цр(ИИИ), а садржај фосфора је израчунат стандардном кривом.
4. Метода атомске флуоресценције: укупни фосфор у узорку воде се прво претвара у неоргански облик фосфора, а затим се анализира атомским флуоресцентним анализатором да би се одредио његов садржај.
5. Гасна хроматографија: Укупни фосфор у узорку воде се одваја и детектује гасном хроматографијом. Узорак воде је прво третиран да би се екстраховали фосфатни јони, а затим је смеша ацетонитрил-вода (9:1) коришћена као растварач за пре-колонску дериватизацију и на крају је гасном хроматографијом одређен укупан садржај фосфора.
6. Изотермална турбидиметрија: претворити укупан фосфор у узорку воде у фосфатне јоне, затим додати пуфер и реагенс молибдованадофосфорне киселине (МВПА) да реагује да би се формирао жути комплекс, измерити вредност апсорбанције колориметром, а затим је коришћена калибрациона крива за израчунавање укупног садржаја фосфора.
Време поста: Јул-06-2023
