Ukupni fosfor važan je pokazatelj kakvoće vode koji ima veliki utjecaj na ekološki okoliš vodnih tijela i zdravlje ljudi. Ukupni fosfor je jedan od hranjivih tvari neophodnih za rast biljaka i algi, ali ako je ukupni fosfor u vodi previsok, to će dovesti do eutrofikacije vodenog tijela, ubrzati razmnožavanje algi i bakterija, izazvati cvjetanje algi, i ozbiljno utjecati na ekološki okoliš vodnog tijela. A u nekim slučajevima, kao što je voda za piće i voda u bazenu, visoke razine ukupnog fosfora mogu uzrokovati štetu ljudskom zdravlju, posebno dojenčadi i trudnica.
Izvori ukupnog fosfora u vodi
(1) Poljoprivredno onečišćenje
Poljoprivredno onečišćenje uglavnom je posljedica ekstenzivne upotrebe kemijskih gnojiva, a fosfor u kemijskim gnojivima ulazi u vodena tijela kišnicom ili poljoprivrednim navodnjavanjem. Normalno, samo 10%-25% gnojiva biljke mogu iskoristiti, a preostalih 75%-90% ostaje u tlu. Prema prethodnim rezultatima istraživanja, 24%-71% fosfora u vodi dolazi iz poljoprivredne gnojidbe, tako da je onečišćenje vode fosforom uglavnom posljedica migracije fosfora iz tla u vodu. Prema statistikama, stopa iskorištenja fosfatnog gnojiva općenito je samo 10%-20%. Pretjerana upotreba fosfatnog gnojiva ne samo da uzrokuje rasipanje resursa, već također uzrokuje da višak fosfatnog gnojiva zagađuje izvore vode površinskim otjecanjem.
(2) kućna kanalizacija
Kućna kanalizacija uključuje kanalizaciju javnih zgrada, kućnu kanalizaciju stambenih objekata i industrijsku kanalizaciju koja se ispušta u kanalizaciju. Glavni izvor fosfora u kućnoj kanalizaciji je korištenje proizvoda za pranje koji sadrže fosfor, ljudski izmet i kućno smeće. Proizvodi za pranje uglavnom koriste natrijev fosfat i polistrijev fosfat, a fosfor u deterdžentu teče u vodeno tijelo s kanalizacijom.
(3) Industrijske otpadne vode
Industrijske otpadne vode jedan su od glavnih čimbenika koji uzrokuju višak fosfora u vodnim tijelima. Industrijske otpadne vode imaju karakteristike visoke koncentracije onečišćujućih tvari, mnogo vrsta onečišćujućih tvari, teško ih je razgraditi i složene komponente. Ako se industrijske otpadne vode ispuštaju izravno bez pročišćavanja, to će uzrokovati ogroman utjecaj na vodno tijelo. Štetni učinci na okoliš i zdravlje stanovnika.
Metoda uklanjanja fosfora iz kanalizacije
(1) Elektroliza
Kroz princip elektrolize, štetne tvari u otpadnoj vodi prolaze reakciju redukcije i reakciju oksidacije na negativnom odnosno pozitivnom polu, a štetne tvari se pretvaraju u bezopasne tvari kako bi se postigla svrha pročišćavanja vode. Proces elektrolize ima prednosti visoke učinkovitosti, jednostavne opreme, jednostavnog rada, visoke učinkovitosti uklanjanja i industrijalizacije opreme; ne treba dodavati koagulanse, sredstva za čišćenje i druge kemikalije, izbjegava utjecaj na prirodni okoliš, a istovremeno smanjuje troškove. Nastat će mala količina mulja. Međutim, metoda elektrolize zahtijeva potrošnju električne energije i čeličnih materijala, operativni troškovi su visoki, održavanje i upravljanje su komplicirani, a problem sveobuhvatnog iskorištavanja sedimenta zahtijeva daljnja istraživanja i rješenja.
(2) Elektrodijaliza
U metodi elektrodijalize, djelovanjem vanjskog električnog polja, anioni i kationi u vodenoj otopini kreću se prema anodi odnosno katodi, tako da je koncentracija iona u sredini elektrode znatno smanjena, a koncentracija iona u blizini elektrode se povećava. Ako se u sredinu elektrode doda membrana za ionsku izmjenu, može se postići odvajanje i koncentracija. cilj od. Razlika između elektrodijalize i elektrolize je u tome što iako je napon kod elektrodijalize visok, struja nije velika, što ne može održati potrebnu kontinuiranu redoks reakciju, dok je kod elektrolize upravo suprotno. Tehnologija elektrodijalize ima prednosti nepotrebnih kemikalija, jednostavne opreme i procesa sastavljanja te praktičnog rada. Međutim, postoje i neki nedostaci koji ograničavaju njegovu široku primjenu, kao što su velika potrošnja energije, visoki zahtjevi za prethodnu obradu sirove vode i slaba stabilnost obrade.
(3) Metoda adsorpcije
Adsorpcijska metoda je metoda u kojoj se određeni zagađivači u vodi adsorbiraju i fiksiraju pomoću poroznih krutina (adsorbensa) kako bi se uklonili zagađivači iz vode. Općenito, metoda adsorpcije podijeljena je u tri koraka. Prvo, adsorbent je u potpunom kontaktu s otpadnom vodom tako da se zagađivači adsorbiraju; drugo, odvajanje adsorbensa i otpadne vode; treće, regeneracija ili obnova adsorbensa. Uz naširoko korišteni aktivni ugljen kao adsorbens, sintetička makroporozna adsorpcijska smola također se naširoko koristi u adsorpciji za obradu vode. Adsorpcijska metoda ima prednosti jednostavnog rada, dobrog učinka tretmana i brzog tretmana. Međutim, cijena je visoka, a adsorpcijski učinak zasićenja će se smanjiti. Ako se koristi adsorpcija smole, potrebna je analiza nakon zasićenja adsorpcijom, a teško je nositi se s otpadnom tekućinom analize.
(4) Metoda ionske izmjene
Metoda ionske izmjene je pod djelovanjem ionske izmjene, ioni u vodi se izmjenjuju za fosfor u čvrstoj tvari, a fosfor se uklanja smolom za anionsku izmjenu, koja može brzo ukloniti fosfor i ima visoku učinkovitost uklanjanja fosfora. Međutim, izmjenjivačka smola ima nedostatke lakog trovanja i teške regeneracije.
(5) Metoda kristalizacije
Uklanjanje fosfora kristalizacijom je dodavanje tvari slične površini i strukturi netopljivog fosfata u otpadnu vodu, uništavanje metastabilnog stanja iona u otpadnoj vodi i taloženje kristala fosfata na površini sredstva za kristalizaciju kao kristalne jezgre, a zatim odvojiti i ukloniti fosfor. Mineralni materijali koji sadrže kalcij mogu se koristiti kao sredstva za kristalizaciju, poput fosfatnog kamena, koštanog ugljena, troske itd., među kojima su fosfatni kamen i koštani ugljen učinkovitiji. Štedi prostor na podu i lako ga je kontrolirati, ali ima visoke pH zahtjeve i određenu koncentraciju kalcijevih iona.
(6) Umjetna močvara
Konstruirano uklanjanje fosfora iz močvarnih područja kombinira prednosti biološkog uklanjanja fosfora, uklanjanja fosfora kemijskim taloženjem i adsorpcijskog uklanjanja fosfora. Smanjuje sadržaj fosfora biološkom apsorpcijom i asimilacijom te adsorpcijom na supstrat. Uklanjanje fosfora je uglavnom putem adsorpcije fosfora na supstratu.
Ukratko, gore navedene metode mogu jednostavno i brzo ukloniti fosfor u otpadnoj vodi, ali sve imaju određene nedostatke. Ako se samo jedna od metoda koristi, stvarna aplikacija može se suočiti s više problema. Gore navedene metode prikladnije su za predtretman ili napredni tretman za uklanjanje fosfora, au kombinaciji s biološkim uklanjanjem fosfora mogu se postići bolji rezultati.
Metoda određivanja ukupnog fosfora
1. Antispektrofotometrija molibden-antimon: Načelo analize i određivanja antispektrofotometrije molibden-antimon je: pod kiselim uvjetima, fosfor u uzorcima vode može reagirati s molibdenskom kiselinom i antimon-kalijevim tartratom u obliku iona da bi se formirao kiseli molibden kompleksi. Polikiselina, a ova tvar se može reducirati redukcijskim sredstvom askorbinskom kiselinom u modri kompleks, koji nazivamo molibdensko plavo. Pri korištenju ove metode za analizu uzoraka vode, potrebno je koristiti različite metode digestije prema stupnju onečišćenja vode. Razgradnja kalijevog persulfata općenito je usmjerena na uzorke vode s niskim stupnjem onečišćenja, a ako je uzorak vode jako onečišćen, općenito će se pojaviti u obliku niske razine kisika, visoke soli metala i organske tvari. U ovom trenutku moramo koristiti oksidirajuću jaču probavu reagensa. Nakon kontinuiranog poboljšanja i usavršavanja, korištenje ove metode za određivanje sadržaja fosfora u uzorcima vode ne samo da može skratiti vrijeme praćenja, već također ima visoku točnost, dobru osjetljivost i nisku granicu detekcije. Iz opsežne usporedbe, ovo je najbolja metoda otkrivanja.
2. Metoda redukcije željeznog klorida: Pomiješajte uzorak vode sa sumpornom kiselinom i zagrijte do vrenja, zatim dodajte željezni klorid i sumpornu kiselinu kako biste reducirali ukupni fosfor u fosfatni ion. Zatim upotrijebite amonijev molibdat za reakciju boja, a kolorimetrijom ili spektrofotometrijom izmjerite apsorbanciju kako biste izračunali ukupnu koncentraciju fosfora.
3. Visokotemperaturna digestija - spektrofotometrija: Probavite uzorak vode na visokoj temperaturi kako biste pretvorili ukupni fosfor u anorganske ione fosfora. Zatim upotrijebite kiselu otopinu kalijevog dikromata za redukciju fosfatnog iona i kalijevog dikromata u kiselim uvjetima za stvaranje Cr(III) i fosfata. Izmjerena je apsorpcijska vrijednost Cr(III), a sadržaj fosfora izračunat je standardnom krivuljom.
4. Metoda atomske fluorescencije: ukupni fosfor u uzorku vode prvo se pretvara u anorganski oblik fosfora, a zatim se analizira analizatorom atomske fluorescencije kako bi se odredio njegov sadržaj.
5. Plinska kromatografija: Ukupni fosfor u uzorku vode se odvaja i detektira plinskom kromatografijom. Uzorak vode je najprije tretiran radi ekstrakcije fosfatnih iona, zatim je smjesa acetonitril-voda (9:1) korištena kao otapalo za predkolonsku derivatizaciju, te je na kraju određen sadržaj ukupnog fosfora plinskom kromatografijom.
6. Izotermna turbidimetrija: pretvorite ukupni fosfor u uzorku vode u fosfatne ione, zatim dodajte pufer i reagens Molibdovanadofosforna kiselina (MVPA) da reagiraju u obliku žutog kompleksa, izmjerite vrijednost apsorbancije kolorimetrom, a zatim je korištena kalibracijska krivulja za izračunavanje ukupnog sadržaja fosfora.
Vrijeme objave: 6. srpnja 2023
