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目前常见锁磷剂、除磷剂的用于富营养化水体治理的特点

作者:欧保环境发表时间:2020-04-14浏览量:1059

湖泊和人一样,“营养过剩”会引发一系列“健康”问题。如果富含磷、氮等化学物质的工农业污水排入湖泊,就会导致湖水“营养过剩”,水中微生物过度繁殖,水质下降。磷的过度输人是湖泊富营养化的关键原因,由于内源(沉积物)磷的释放,即使外源磷输入得到控制,富营养化湖泊的水质仍难以改善。


天然水和废水中含有的磷绝大多数以各种形式的磷酸盐存在,也有有机磷的化合物。从化学形式上看,水中的磷化合物可分以下几类。

(1)正磷酸盐,即PO43-HPO42-H2PO4-

(2)缩合磷酸盐,包括焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐等。

(3)有机磷化合物。


锁磷剂



水中的磷根据它足否能通过0.45μm的滤膜面分为溶解性磷(又称可过滤的磷)与悬浮性磷。溶解性磷与悬浮性磷之和就足总磷。在沸水温度下进行酸性水解可以把缩介磷峻盐变为化磷酸盐,因此缩合磷酸盐也也称为“酸水解性磷酸盐”。


锁磷剂


 磷等营养盐的过度输人,常常会导致浅水湖泊生态系统从以沉水植物为主的清水态转变为以浮游植物为主的浑水态。由于内源(沉积物)营养盐的释放,即使外源营养盐负荷得到控制,富营养化湖泊中湖水的总磷依然保持较高的浓度。因此,控制内源磷释放是富营养湖泊修复的关键。原位化学钝化是国内外用于控制内源磷释放的主要方法之一,常用的钝化剂包括铁盐、铝盐和改性黏土。近年来,由于镧改性膨润土对磷酸根具有很强的选择吸附性,且具有较好的生物相适性等,在控制内源磷释放中越来越受到关注。


常见除磷剂(锁磷剂)对比

除磷剂


除磷或者隔离是一种有效的水体富营养化控制手段,不成熟的除磷剂(锁磷剂),可能会对水体造成伤害,常见的投加药剂的危害:有些粉剂一旦倒入河中,会立即在河面漂浮一层“隔氧膜”,导致水中鱼儿因缺氧纷纷浮出水面,甚至死亡。


除磷剂


Phoslock磷钝化技术经过35年的应用和技术更迭,极大的降低了生态风险。随着Phoslock对水体中磷的削减和对沉积物磷的钝化,水体中的TP浓度大幅减少,整体上抑制了浮游植物的生。另外Phoslock 的应用改变了水体中 N/P 比,影响了浮游植物群落结构,总体来讲,抑制了蓝藻的生长,促进了绿藻等的生长等。在加利福尼亚州 Laguna Niguel 湖用处理后,蓝藻数量由33000 cells/ml 降至1200 cells/ml;处理前浮游植物群落以蓝藻为主,处理后藻类种群以绿藻和硅藻为主(平均为 6000 cells/ml)。相同的。在FemingtonMeis等。监测了应用Phoslock前后30个月的浮游植物群落的变化,发现在第一阶段由于磷浓度的下降,导致浮游植物生物量显著下降;在第二阶段浮游植物的相对丰度发生变化,蓝藻数量显著减少,而绿藻的数量增加。


除磷剂


富营养化湖泊生态修复实践表明,沉水植物群落恢复是维持湖泊清水态的关键条件。沉水植物恢复后,能通过减少沉积物再悬浮、根系泌氧改善沉积物表层氧化还原条件,进一步抑制沉积物中的活性磷向上覆水释放。利用Phoslock磷钝化技术能快速降低内源磷的释放,改善水质环境,为沉水植物恢复创造条件。而沉水植物恢复可减少沉积物的再悬浮,进一步抑制沉积物磷释放。使系统维持长期的清水态,两者的联用可能是一种较为理想的富营养湖泊修复技术。


Phoslock 锁磷剂是一种专有且独特的水处理产品,可永久结合水柱中多余的磷,使其稳定在环境友好的状态。它由澳大利亚国家科学机构 CSIRO于20世纪90年代开发,由镧改性膨润土组成。Phoslock利用镧与主要来自沉积物的潜在可释放磷酸盐发生反应的能力,但在应用过程中也会与水柱中的磷酸盐发生反应Phoslock结合可用的磷酸盐,形成天然存在的、无毒的惰性矿物质(Rhabdophane)科学证据表明Phoslock不会对淡水生物群构成任何风险,也不会对人类健康造成任何风险Phoslock 已通过全球监管机构和科学机构的广泛测试。它经水质协会认证,符合适用于饮用水的化学品的 NSF/ANSI/CAN 60 标准。Phoslock的工作原理是利用镧与磷酸盐反应的能力。镧去除磷酸盐的效率很高,摩尔比为 1:1,这意味着一个镧离子将与一个磷酸盐离子结合。这种结合形成了矿物(一种不溶性且生物惰性的化合物),它可以从水中去除磷酸盐。一旦到达沉积物上,Phoslock 和其中的磷酸镧就会作为沉积物的惰性矿物成分保留下来。镧和磷酸盐之间的键的性质使其在任何自然存在的 pH 范围(pH 4-11)下都不会断裂。更重要的是,该键在缺氧(低氧化还原电位)条件下不会断裂,这种情况在大多数湖泊沉积物和许多上覆水域中普遍存在。


锁磷剂


大多数其他除磷剂,尤其是那些含铁的磷结合剂,会在缺氧条件下会释放磷酸盐。Phoslock 可永久结合水柱中多余的磷。更多锁磷剂资料。


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