在水处理领域,特别是污水处理中,磷的有效去除是防止水体富营养化的关键任务。在众多除磷方法中,化学沉淀法因其有效、稳定和操作简便而得到广泛应用。而硫酸亚铁作为一种历史悠久、性价比较高的无机混凝剂,在除磷领域展现出效能,成为许多污水处理厂的优先选择。
一、核心机理
硫酸亚铁的除磷作用主要基于其提供的二价铁离子与磷酸根离子发生化学反应,生成难溶于水的沉淀物,从而通过固液分离将磷从水中去除。其机理主要体现在两个方面:
沉淀作用:
在水体中,硫酸亚铁溶解产生的亚铁离子会与正磷酸盐反应,生成磷酸亚铁沉淀。该反应在碱性条件下效果更佳,但其溶解度相对较高,除磷效果有限。然而,硫酸亚铁除磷的真正强大之处在于其后续反应。当投加到污水中后,亚铁离子并不稳定,会被水中的溶解氧迅速氧化成三价铁离子。三价铁离子与磷酸根离子能形成溶解度较低的磷酸铁沉淀,这是硫酸亚铁有效除磷的核心化学反应。
二、优势
与其他除磷药剂相比,硫酸亚铁拥有多重优势:
有效除磷:能处理不同浓度的含磷废水,尤其对低浓度磷的去除效果显著,通常可使出水总磷浓度稳定低于0.5 mg/L,甚至达到更严格的排放标准(如0.3 mg/L)。
成本低廉:硫酸亚铁是钛白粉生产的副产物,来源广泛,价格远低于聚合硫酸铁、聚合氯化铝等有效混凝剂,具有较高的经济性。
强化絮凝:形成的氢氧化铁絮体大而密实,沉降速度快,不仅能除磷,还能显著降低水中的浊度和化学需氧量,改善出水水质。
除硫脱色:能与水中的硫化氢反应生成硫化亚铁沉淀,有效去除恶臭。同时,它对某些溶解性有色物质也有良好的脱色效果。
操作简便:投加系统简单,易于在水厂现有工艺中实施和控制。
硫酸亚铁凭借其有效的化学沉淀与絮凝共沉淀能力、显著的成本优势以及协同改善多重水质指标的特点,在现代污水除磷工艺中牢牢占据着一席之地。尽管其效果受pH、投加量等因素影响,但通过科学的工艺控制,它无疑是一种经济、可靠且有效的除磷利器。