O fósforo total é un importante indicador de calidade da auga, que ten un gran impacto no medio ambiente ecolóxico das masas de auga e na saúde humana. O fósforo total é un dos nutrientes necesarios para o crecemento das plantas e das algas, pero se o fósforo total na auga é demasiado alto, provocará a eutrofización do corpo de auga, acelerará a reprodución de algas e bacterias, provocará a floración de algas, e afectan gravemente ao medio ecolóxico da masa de auga. E nalgúns casos, como a auga potable e a auga das piscinas, os altos niveis de fósforo total poden causar danos á saúde humana, especialmente aos bebés e mulleres embarazadas.
Fontes de fósforo total na auga
(1) Contaminación agrícola
A contaminación agrícola débese principalmente ao uso extensivo de fertilizantes químicos, e o fósforo dos fertilizantes químicos flúe ás masas de auga a través da auga da choiva ou do rego agrícola. Normalmente, só o 10%-25% do fertilizante pode ser usado polas plantas, e o 75%-90% restante déixase no chan. Segundo resultados de investigacións anteriores, entre o 24% e o 71% do fósforo na auga provén da fertilización agrícola, polo que a contaminación por fósforo na auga débese principalmente á migración do fósforo do solo á auga. Segundo as estatísticas, a taxa de utilización de fertilizantes fosfatados é xeralmente só do 10% ao 20%. O uso excesivo de fertilizantes fosfatados non só provoca o desperdicio de recursos, senón que tamén provoca que o exceso de fertilizantes fosfatados contamine as fontes de auga a través da escorrentía superficial.
(2) sumidoiros domésticos
As sumidoiros domésticos inclúen sumidoiros de edificios públicos, sumidoiros domésticos residenciais e sumidoiros industriais vertidos ao sumidoiro. A principal fonte de fósforo nas augas fecais domésticas é o uso de produtos de lavado que conteñen fósforo, excrementos humanos e lixo doméstico. Os produtos de lavado usan principalmente fosfato sódico e fosfato polisódico, e o fósforo do deterxente flúe ao corpo de auga coas augas residuais.
(3) Augas residuais industriais
As augas residuais industriais son un dos principais factores causantes do exceso de fósforo nas masas de auga. As augas residuais industriais teñen as características de alta concentración de contaminantes, moitos tipos de contaminantes, difíciles de degradar e compoñentes complexos. Se as augas residuais industriais son vertidas directamente sen tratamento, provocarán un enorme impacto na masa de auga. Efectos negativos sobre o medio ambiente e a saúde dos veciños.
Método de eliminación de fósforo de augas residuais
(1) Electrólise
A través do principio da electrólise, as substancias nocivas das augas residuais sofren unha reacción de redución e unha reacción de oxidación nos polos negativo e positivo respectivamente, e as substancias nocivas convértense en substancias inofensivas para conseguir o propósito da purificación da auga. O proceso de electrólise ten as vantaxes de alta eficiencia, equipos sinxelos, fácil operación, alta eficiencia de eliminación e industrialización dos equipos; non precisa engadir coagulantes, axentes de limpeza e outros produtos químicos, evita o impacto sobre o medio natural e reduce os custos ao mesmo tempo. Producirase unha pequena cantidade de lodos. Non obstante, o método de electrólise necesita consumir enerxía eléctrica e materiais de aceiro, o custo operativo é alto, o mantemento e a xestión son complicados e o problema da utilización integral dos sedimentos necesita máis investigación e solución.
(2) Electrodiálise
No método de electrodiálise, mediante a acción dun campo eléctrico externo, os anións e catións da solución acuosa móvense ao ánodo e ao cátodo respectivamente, polo que a concentración de ións no medio do electrodo redúcese moito e a concentración de ións. preto do electrodo aumenta. Se se engade unha membrana de intercambio iónico no medio do electrodo, pódese conseguir a separación e concentración. o obxectivo de. A diferenza entre electrodiálise e electrólise é que aínda que a tensión da electrodiálise é alta, a corrente non é grande, o que non pode manter a reacción redox continua necesaria, mentres que a electrólise é todo o contrario. A tecnoloxía de electrodiálise ten as vantaxes de non necesitar produtos químicos, equipos e proceso de montaxe sinxelos e un funcionamento cómodo. Non obstante, tamén hai algunhas desvantaxes que limitan a súa ampla aplicación, como son o alto consumo de enerxía, os altos requisitos para o pretratamento da auga bruta e a escasa estabilidade do tratamento.
(3) Método de adsorción
O método de adsorción é un método no que determinados contaminantes da auga son adsorbidos e fixados por sólidos porosos (adsorbentes) para eliminar os contaminantes da auga. Xeralmente, o método de adsorción divídese en tres pasos. En primeiro lugar, o adsorbente está en contacto total coas augas residuais para que se adsorban os contaminantes; en segundo lugar, a separación do adsorbente e das augas residuais; terceiro, a rexeneración ou renovación do adsorbente. Ademais do carbón activado moi utilizado como adsorbente, a resina sintética de adsorción macroporosa tamén se usa amplamente na adsorción de tratamento de auga. O método de adsorción ten as vantaxes dunha operación sinxela, un bo efecto de tratamento e un tratamento rápido. Non obstante, o custo é alto e o efecto de saturación da adsorción diminuirá. Se se usa adsorción de resina, é necesario realizar a análise despois da saturación da adsorción, e o líquido residual da análise é difícil de tratar.
(4) Método de intercambio iónico
O método de intercambio iónico está baixo a acción do intercambio iónico, os ións da auga cámbianse por fósforo na materia sólida e o fósforo elimínase mediante a resina de intercambio aniónico, que pode eliminar rapidamente o fósforo e ter unha alta eficiencia de eliminación de fósforo. Non obstante, a resina de intercambio ten as desvantaxes de fácil intoxicación e rexeneración difícil.
(5) Método de cristalización
A eliminación de fósforo por cristalización consiste en engadir unha substancia similar á superficie e á estrutura do fosfato insoluble ás augas residuais, destruír o estado metaestable dos ións nas augas residuais e precipitar cristais de fosfato na superficie do axente de cristalización como núcleo de cristal e, a continuación, separar e eliminar o fósforo. Os materiais minerais que conteñen calcio pódense usar como axentes de cristalización, como a rocha fosfatada, o carbón óseo, a escoura, etc., entre os que a rocha fosfatada e o carbón óseo son máis eficaces. Aforra espazo no chan e é fácil de controlar, pero ten altos requisitos de pH e unha certa concentración de ións calcio.
(6) Zona húmida artificial
A eliminación de fósforo de humidais construídos combina as vantaxes da eliminación biolóxica de fósforo, a eliminación de fósforo por precipitación química e a eliminación de fósforo por adsorción. Reduce o contido de fósforo mediante a absorción e asimilación biolóxica e a adsorción do substrato. A eliminación do fósforo é principalmente a través da adsorción de fósforo por substrato.
En resumo, os métodos anteriores poden eliminar o fósforo das augas residuais de forma cómoda e rápida, pero todos teñen certas desvantaxes. Se se usa un dos métodos só, a aplicación real pode ter máis problemas. Os métodos anteriores son máis axeitados para o tratamento previo ou o tratamento avanzado para a eliminación de fósforo e, combinados coa eliminación biolóxica de fósforo, poden obter mellores resultados.
Método para a determinación do fósforo total
1. Antiespectrofotometría de molibdeno-antimonio: o principio de análise e determinación da antiespectrofotometría de molibdeno-antimonio é: en condicións ácidas, o fósforo das mostras de auga pode reaccionar co ácido de molibdeno e o tartrato de antimonio e potasio en forma de ións para formar molibdeno ácido. complexos. Poliácido, e esta substancia pode ser reducida polo axente reductor ácido ascórbico para formar un complexo azul, que chamamos azul de molibdeno. Cando se utiliza este método para analizar mostras de auga, débense utilizar diferentes métodos de dixestión segundo o grao de contaminación da auga. A dixestión do persulfato de potasio diríxese xeralmente a mostras de auga cun baixo grao de contaminación, e se a mostra de auga está moi contaminada, xeralmente aparecerá en forma de pouco osíxeno, altos sales metálicas e materia orgánica. Neste momento, necesitamos usar oxidantes Dixestión de reactivo máis forte. Despois da mellora continua e da perfección, o uso deste método para determinar o contido de fósforo nas mostras de auga non só pode acurtar o tempo de seguimento, senón que tamén ten alta precisión, boa sensibilidade e baixo límite de detección. A partir dunha comparación ampla, este é o mellor método de detección.
2. Método de redución de cloruro ferroso: mestura a mostra de auga con ácido sulfúrico e quéntaa ata ferver, despois engade cloruro ferroso e ácido sulfúrico para reducir o fósforo total a ión fosfato. A continuación, use molibdato de amonio para a reacción de cor, e use colorimetría ou espectrofotometría para medir a absorbancia para calcular a concentración total de fósforo.
3. Espectrofotometría de dixestión a alta temperatura: dixerir a mostra de auga a alta temperatura para converter o fósforo total en ións de fósforo inorgánico. A continuación, use unha solución ácida de dicromato de potasio para reducir o ión fosfato e o dicromato de potasio en condicións ácidas para xerar Cr(III) e fosfato. Mediuse o valor de absorción de Cr(III) e calculouse o contido de fósforo mediante a curva estándar.
4. Método de fluorescencia atómica: o fósforo total da mostra de auga convértese primeiro en forma de fósforo inorgánico e despois analízase mediante un analizador de fluorescencia atómica para determinar o seu contido.
5. Cromatografía de gases: o fósforo total da mostra de auga sepárase e detéctase mediante cromatografía de gases. A mostra de auga foi tratada primeiro para extraer ións fosfato, e despois utilizouse a mestura de acetonitrilo-auga (9:1) como disolvente para a derivatización previa á columna e, finalmente, o contido total de fósforo determinouse por cromatografía de gases.
6. Turbidimetría isotérmica: converte o fósforo total da mostra de auga en ións fosfato, despois engade tampón e reactivo de ácido molibdovanadofosfórico (MVPA) para reaccionar formando un complexo amarelo, mide o valor de absorbancia cun colorímetro e, a continuación, utilizouse a curva de calibración. para calcular o contido total de fósforo.
Hora de publicación: 06-Xul-2023
