Ukupni fosfor je važan pokazatelj kvaliteta vode, koji ima veliki uticaj na ekološku sredinu vodnih tijela i zdravlje ljudi. Ukupni fosfor je jedan od nutrijenata neophodnih za rast biljaka i algi, ali ako je ukupni fosfor u vodi previsok, to će dovesti do eutrofikacije vodenog tijela, ubrzati razmnožavanje algi i bakterija, uzrokovati cvjetanje algi, i ozbiljno utiču na ekološku sredinu vodnog tijela. A u nekim slučajevima, kao što su voda za piće i voda u bazenu, visoki nivoi ukupnog fosfora mogu uzrokovati štetu ljudskom zdravlju, posebno novorođenčadi i trudnicama.
Izvori ukupnog fosfora u vodi
(1) Poljoprivredno zagađenje
Poljoprivredno zagađenje je uglavnom zbog ekstenzivne upotrebe hemijskih đubriva, a fosfor u hemijskim đubrivima otiče u vodena tijela kišnicom ili poljoprivrednim navodnjavanjem. Obično biljke mogu iskoristiti samo 10%-25% đubriva, a preostalih 75%-90% ostaje u tlu. Prema dosadašnjim rezultatima istraživanja, 24%-71% fosfora u vodi potiče od poljoprivredne gnojidbe, tako da je zagađenje vode fosforom uglavnom posljedica migracije fosfora iz tla u vodu. Prema statistikama, stopa iskorišćenja fosfatnog đubriva je uglavnom samo 10%-20%. Prekomjerna upotreba fosfatnog đubriva ne samo da uzrokuje rasipanje resursa, već i uzrokuje da višak fosfatnog đubriva zagađuje izvore vode preko površinskog oticanja.
(2) kućna kanalizacija
Kućna kanalizacija uključuje kanalizaciju javnih zgrada, stambenu kućnu kanalizaciju i industrijsku kanalizaciju koja se ispušta u kanalizaciju. Glavni izvor fosfora u kućnoj kanalizaciji je upotreba sredstava za pranje koja sadrže fosfor, ljudskog izmeta i kućnog smeća. Proizvodi za pranje uglavnom koriste natrijum fosfat i polinatrijum fosfat, a fosfor u deterdžentu teče u vodno telo sa kanalizacijom.
(3) Industrijske otpadne vode
Industrijska otpadna voda je jedan od glavnih faktora koji uzrokuje višak fosfora u vodnim tijelima. Industrijske otpadne vode imaju karakteristike visoke koncentracije zagađivača, mnogih vrsta zagađivača, teško razgradljivih i složenih komponenti. Ako se industrijska otpadna voda ispušta direktno bez tretmana, to će uzrokovati ogroman utjecaj na vodno tijelo. Štetni uticaji na životnu sredinu i zdravlje stanovnika.
Metoda uklanjanja fosfora iz kanalizacije
(1) Elektroliza
Kroz princip elektrolize, štetne tvari u otpadnoj vodi prolaze kroz reakciju redukcije i reakciju oksidacije na negativnom i pozitivnom polu, a štetne tvari se pretvaraju u bezopasne tvari kako bi se postigla svrha pročišćavanja vode. Proces elektrolize ima prednosti visoke efikasnosti, jednostavne opreme, lakog rada, visoke efikasnosti uklanjanja i industrijalizacije opreme; nema potrebe za dodavanjem koagulansa, sredstava za čišćenje i drugih hemikalija, izbjegava utjecaj na prirodnu okolinu, a istovremeno smanjuje troškove. Proizvodiće se mala količina mulja. Međutim, metoda elektrolize zahtijeva potrošnju električne energije i čeličnih materijala, operativni troškovi su visoki, održavanje i upravljanje su komplikovani, a problem sveobuhvatnog iskorištavanja sedimenta zahtijeva dalje istraživanje i rješavanje.
(2) Elektrodijaliza
U metodi elektrodijalize, djelovanjem vanjskog električnog polja, anioni i kationi u vodenom rastvoru prelaze na anodu, odnosno katodu, tako da se koncentracija jona u sredini elektrode jako smanjuje, a koncentracija jona u blizini elektrode je povećan. Ako se u sredinu elektrode doda membrana za izmjenu jona, može se postići odvajanje i koncentracija. cilj. Razlika između elektrodijalize i elektrolize je u tome što iako je napon elektrodijalize visok, struja nije velika, što ne može održati potrebnu kontinuiranu redoks reakciju, dok je elektroliza upravo suprotna. Tehnologija elektrodijalize ima prednosti u tome što nema potrebe za bilo kakvim hemikalijama, jednostavnom opremom i procesom montaže, te praktičnim radom. Međutim, postoje i neki nedostaci koji ograničavaju njegovu široku primjenu, kao što su visoka potrošnja energije, visoki zahtjevi za predtretman sirove vode i loša stabilnost tretmana.
(3) Metoda adsorpcije
Metoda adsorpcije je metoda u kojoj se određeni zagađivači u vodi adsorbiraju i fiksiraju poroznim čvrstim tvarima (adsorbentima) kako bi se uklonili zagađivači u vodi. Općenito, metoda adsorpcije je podijeljena u tri koraka. Prvo, adsorbent je u punom kontaktu sa otpadnom vodom tako da se zagađivači adsorbuju; drugo, odvajanje adsorbenta i otpadne vode; treće, regeneracija ili obnavljanje adsorbenta. Osim široko korištenog aktivnog ugljena kao adsorbenta, sintetička makroporozna adsorpciona smola također se široko koristi u adsorpciji za tretman vode. Metoda adsorpcije ima prednosti jednostavnog rada, dobrog efekta tretmana i brzog tretmana. Međutim, cijena je visoka, a učinak zasićenja adsorpcijom će se smanjiti. Ako se koristi adsorpcija smole, potrebna je analiza nakon zasićenja adsorpcije, a otpadna tekućina analize je teško nositi se.
(4) Metoda jonske izmjene
Metoda jonske izmjene je pod djelovanjem ionske izmjene, joni u vodi se zamjenjuju fosforom u čvrstoj tvari, a fosfor se uklanja smolom za izmjenu jona, koja može brzo ukloniti fosfor i imati visoku efikasnost uklanjanja fosfora. Međutim, zamjenska smola ima nedostatke lakog trovanja i otežane regeneracije.
(5) Metoda kristalizacije
Uklanjanje fosfora kristalizacijom je dodavanje tvari slične površini i strukturi nerastvorljivog fosfata u otpadnu vodu, uništavanje metastabilnog stanja jona u otpadnoj vodi i taloženje kristala fosfata na površini sredstva za kristalizaciju kao kristalno jezgro, a zatim odvojiti i ukloniti fosfor. Mineralni materijali koji sadrže kalcij mogu se koristiti kao sredstva za kristalizaciju, kao što su fosfatni kamen, koštani ugljen, šljaka, itd., među kojima su efikasniji fosfatni i koštani ugljen. Štedi podni prostor i lako se kontrolira, ali ima visoke pH zahtjeve i određenu koncentraciju jona kalcija.
(6) Vještačka močvara
Konstruirano uklanjanje fosfora iz močvarnih područja kombinuje prednosti biološkog uklanjanja fosfora, uklanjanja fosfora hemijskim taloženjem i adsorpcionog uklanjanja fosfora. Smanjuje sadržaj fosfora kroz biološku apsorpciju i asimilaciju i adsorpciju supstrata. Uklanjanje fosfora je uglavnom putem adsorpcije fosfora na supstratu.
Ukratko, gore navedene metode mogu jednostavno i brzo ukloniti fosfor iz otpadne vode, ali sve one imaju određene nedostatke. Ako se jedna od metoda koristi sama, stvarna primjena može imati više problema. Gore navedene metode su pogodnije za predtretman ili napredni tretman za uklanjanje fosfora, a u kombinaciji s biološkim uklanjanjem fosfora mogu postići bolje rezultate.
Metoda za određivanje ukupnog fosfora
1. Molibden-antimon anti-spektrofotometrija: Princip analize i određivanja molibden-antimon anti-spektrofotometrije je: u kiselim uslovima, fosfor u uzorcima vode može reagovati sa molibden-kiselinom i antimon-kalijum-tartratom u obliku jona molibdenske kiseline. kompleksi. Polikiselina, a ova supstanca se može redukovati redukcionim agensom askorbinskom kiselinom kako bi se formirao plavi kompleks, koji nazivamo molibden plavim. Kada se koristi ova metoda za analizu uzoraka vode, treba koristiti različite metode digestije u zavisnosti od stepena zagađenja vode. Digestija kalijum persulfata uglavnom je usmjerena na uzorke vode sa niskim stepenom zagađenja, a ako je uzorak vode jako zagađen, uglavnom će se pojaviti u obliku malog kisika, visokih metalnih soli i organske tvari. U ovom trenutku, moramo koristiti oksidirajuće Jače varenje reagensa. Nakon kontinuiranog poboljšanja i usavršavanja, korištenje ove metode za određivanje sadržaja fosfora u uzorcima vode ne samo da može skratiti vrijeme praćenja, već i imati visoku preciznost, dobru osjetljivost i nisku granicu detekcije. Od sveobuhvatnog poređenja, ovo je najbolja metoda detekcije.
2. Metoda redukcije željeznog hlorida: Pomiješajte uzorak vode sa sumpornom kiselinom i zagrijte ga do ključanja, a zatim dodajte željezni hlorid i sumpornu kiselinu da smanjite ukupni fosfor u fosfatni jon. Zatim koristite amonijum molibdat za reakciju u boji i koristite kolorimetriju ili spektrofotometriju za mjerenje apsorbancije kako biste izračunali ukupnu koncentraciju fosfora.
3. Digestivna spektrofotometrija na visokoj temperaturi: Probavite uzorak vode na visokoj temperaturi da biste pretvorili ukupni fosfor u neorganske fosforne jone. Zatim upotrijebite kiselu otopinu kalij-dihromata da smanjite fosfatni jon i kalij-dikromat u kiselim uvjetima kako biste stvorili Cr(III) i fosfat. Izmjerena je apsorpciona vrijednost Cr(III), a sadržaj fosfora izračunat je standardnom krivom.
4. Metoda atomske fluorescencije: ukupni fosfor u uzorku vode prvo se pretvara u neorganski oblik fosfora, a zatim se analizira atomskim fluorescentnim analizatorom kako bi se odredio njegov sadržaj.
5. Plinska hromatografija: Ukupni fosfor u uzorku vode se odvaja i detektuje gasnom hromatografijom. Uzorak vode je prvo tretiran radi ekstrakcije fosfatnih jona, a zatim je mješavina acetonitril-voda (9:1) korištena kao rastvarač za pre-kolone derivatizacije, a na kraju je plinskom hromatografijom određen sadržaj ukupnog fosfora.
6. Izotermalna turbidimetrija: pretvoriti ukupni fosfor u uzorku vode u fosfatne ione, zatim dodati pufer i reagens molibdovanadofosforne kiseline (MVPA) da reaguje da bi se formirao žuti kompleks, izmjeriti vrijednost apsorbancije kolorimetrom, a zatim je korištena kalibracijska kriva za izračunavanje ukupnog sadržaja fosfora.
Vrijeme objave: Jul-06-2023
