什么是磷？

磷是生物體五種主要元素之一，對有機生命至關(guān)重要。雖然磷元素很少自然存在，但它確實以其他幾種形式存在，主要是磷酸鹽。正磷酸鹽 (PO 4 3- ) 是磷酸鹽的可溶形式，是水中天然存在的離子。這種形式很容易被光合生物吸收，但在天然水道中最常見的濃度較低。其他類型的磷酸鹽與活的或腐爛的有機物質(zhì)或沉積物和土壤結(jié)合。

許多生物過程都依賴于磷的可用性。在細胞層面，磷是 DNA 和 RNA、三磷酸腺苷的能量轉(zhuǎn)移以及細胞壁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵成分。在人體中，磷是骨骼和牙齒的主要成分。磷也有多種實際應(yīng)用。由于磷對光合作用至關(guān)重要，因此它是肥料的主要成分。一些磷酸鹽是食品、洗滌劑甚至飲用水中的常見添加劑。

環(huán)境中的磷

磷在我們的淡水生態(tài)系統(tǒng)中至關(guān)重要，因為它是藻類的限制性營養(yǎng)物質(zhì)。水體富營養(yǎng)化或水體中營養(yǎng)過剩可能會造成危害，因為植物生命可能會激增。這種過度的藻類生長被稱為“藻華"，會耗盡水體中的氧氣，導(dǎo)致魚類死亡。此外，一些藻類還會產(chǎn)生對人類和動物有害的毒素。

我們的水生生態(tài)系統(tǒng)中有多種磷源。非點源，例如肥料徑流，是最重要的貢獻者。然而，市政和工業(yè)廢水設(shè)施（點源）是磷的另一個重要貢獻者。這些設(shè)施從廢水中去除有機物和固體，但最近需要去除磷和氮等營養(yǎng)物。對于向淡水系統(tǒng)或其他高風險環(huán)境排放廢水的設(shè)施來說，除磷已成為一項基本優(yōu)先事項。在美國，總磷 (TP) 的排放限值通常低于 1 mg P/L，關(guān)鍵地區(qū)實施低于 0.1 mg P/L 的“超低"限值。

富營養(yǎng)化 磷過剩

如何去除廢水中的磷

去除廢水中的磷有兩種主要機制：化學去除和生物去除?；瘜W除磷需要在水中添加金屬鹽。可溶性磷（正磷酸鹽）與金屬鹽反應(yīng)形成固體沉淀，然后在澄清器或過濾過程中從水中去除。明礬（硫酸鋁）或三價鐵（氯化鐵）是廢水中常用的化學品，可達到此效果。一種常用方法是在活性污泥廠內(nèi)曝氣池末端附近向工藝中添加明礬或三價鐵，使其有足夠的時間與可溶性磷反應(yīng)，然后再進入澄清器。然后通過污泥排泄去除沉淀的磷?？梢允褂谜姿猁}分析儀通過向加藥泵提供控制設(shè)定點和反饋正磷酸鹽信號來自動進行化學加藥。

了解有關(guān)廢水中磷去除的更多信息，并查看我們的博客文章《自動正磷酸鹽監(jiān)測如何將成本降低 25%》和《監(jiān)測正磷酸鹽以降低水資源回收設(shè)施中的化學品成本》。

同樣，生物除磷也需要將可溶性磷轉(zhuǎn)化為固體形式，然后在澄清器內(nèi)進行重力分離。生物除磷涉及培養(yǎng)細菌（磷積累生物，或 PAO），這些細菌會在體內(nèi)吸收磷。通過提供適當?shù)沫h(huán)境，這些 PAO 將吸收比平常更多的磷，以最大限度地去除磷。