關(guān)鍵詞： 化學除磷原理，化學除磷，除磷劑，總磷超標，污水處理，磷沉淀

引言：鎖定“磷”這個隱形營養(yǎng)源

面對日益嚴格的總磷排放標準（通常<0.5mg/L），無論是市政污水還是工業(yè)廢水，除磷已成為一道必不可少的工序。在眾多除磷技術(shù)中，化學除磷憑借其效率高、穩(wěn)定性好、操作簡便的優(yōu)勢，成為應用最廣泛的方法之一。那么，化學除磷究竟是如何將水中“看不見、摸不著”的溶解性磷精準去除的？本文將用最通俗的語言，為您徹底解析化學除磷原理。

一、核心目標：磷的形態(tài)轉(zhuǎn)變

化學除磷最核心、最本質(zhì)的原理，可以用一句話概括：

通過投加化學藥劑，將水中溶解性的磷酸鹽（正磷酸鹽，PO?³?），轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒墓腆w沉淀物，然后通過固液分離（如沉淀、過濾）將其從水中去除。

這個過程就像一個“獵人”（除磷劑），將水中的“目標”（溶解性磷）變成一塊“石頭”（固體沉淀），然后一張網(wǎng)（絮凝沉淀）把石頭撈出來。

二、三大反應機理：化學除磷的“武器庫”

要實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)變，主要依賴于以下三種化學反應機理：

1. 金屬鹽沉淀反應（最主流、最經(jīng)典）

這是化學除磷最核心的機理。通過投加含鐵、鋁、鈣等金屬離子的藥劑，使其與磷酸根離子反應，生成難溶性的磷酸鹽沉淀。

鐵鹽除磷（以三價鐵Fe³?為例）：

化學反應式： Fe³? + PO?³? → FePO?↓（磷酸鐵沉淀）

特點： 生成的磷酸鐵沉淀呈明黃色，絮體密實，沉降速度快。在pH值為4.5~5.5時效率最高。

鋁鹽除磷（以三價鋁Al³?為例）：

化學反應式： Al³? + PO?³? → AlPO?↓（磷酸鋁沉淀）

特點： 應用廣泛，但形成的絮體較輕。在pH值為5.5~6.5時效果最佳。

鈣鹽除磷（以鈣離子Ca²?為例）：

化學反應式： 5Ca²? + 3PO?³? + OH? → Ca?(PO?)?OH↓（羥基磷灰石沉淀）

特點： 尤其適用于高濃度含磷廢水，但污泥產(chǎn)量大，出水硬度高。

2. 混凝吸附共沉淀作用

除磷劑投加水體后，會迅速水解形成帶正電荷的金屬氫氧化物膠體，如Fe(OH)?（氫氧化鐵）或Al(OH)?（氫氧化鋁）。這些膠體宛如微小的“磁鐵”，具有巨大的比表面積和強烈的吸附能力：

吸附電中和： 正電性的膠體與帶負電的磷酸根、膠體顆粒相互吸引，中和其電荷，使其脫穩(wěn)。

網(wǎng)捕卷掃： 在形成大量氫氧化物沉淀的過程中，會像一張大網(wǎng)一樣，將水中的微小磷酸鹽沉淀物、膠體等一同卷掃、包裹進去，共同沉淀下來。

3. 配位體交換

在某些情況下，除磷劑水解產(chǎn)生的金屬氫氧化物表面的羥基（-OH）基團，可以與水中的磷酸根離子發(fā)生交換，通過形成內(nèi)絡合物，將磷酸根牢牢地固定在自己表面，從而將其從水中移除。

三、影響除磷效果的關(guān)鍵“四要素”

理解了原理，就必須知道如何控制反應條件以達到最佳效果：

pH值（酸堿度）： 這是最重要的因素。如上所述，鐵鹽和鋁鹽都有其最佳除磷pH范圍。pH過高或過低都會導致沉淀物重新溶解，嚴重影響效率。

投加量與投加點： 藥劑量不足，反應不徹底；過量投加，不僅浪費成本，還可能改變水體pH，甚至造成污泥膨脹。常見的投加點包括初沉池前、生化池末端（后沉淀）或深度處理單元。

攪拌條件： 藥劑與污水必須進行快速、充分的混合，以確保反應均勻完全。緩慢的攪拌則有利于絮體的長大。

共存物質(zhì)： 水中的堿度、懸浮物、其他陰離子（如硫酸根）等都會與除磷劑競爭反應，從而影響除磷效果。

四、化學除磷的優(yōu)劣勢一覽

從原理到實踐，精準控制是關(guān)鍵

化學除磷原理的本質(zhì)是一場精心控制的化學反應。通過投加金屬鹽藥劑，將溶解性的磷轉(zhuǎn)化為不溶性的固體，最終通過物理方法分離。掌握其核心機理與關(guān)鍵控制因素，是實現(xiàn)低成本、高效率達標排放的根本。

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