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节能环保产业

需求背景

废水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式存在，由于废水来源不同，总磷及各种形式的磷含量差别较大。典型的生活污水中总磷含量在3-15mg/L(以磷计)；在新鲜的原生活污水中，磷酸盐的分配大致如下：正磷酸盐5mg/L(以磷计)，三聚磷酸盐3mg/L(以磷计)，焦磷酸盐1mg/L(以磷计)以及有机磷<1mg/L(以磷计)。

聚磷酸盐在酸性条件下可以水解为正磷酸盐，大多数生活污水的pH范围在***，温度在10-20℃，在此条件下水解过程非常缓慢；然而，在污水中细菌生物酶的作用下，可以大大加快水解转化过程，生活污水中的不少缩聚磷酸盐在污水到达处理厂之前已经转变为正磷酸盐。

此外，在污水生化处理过程中，所有的聚磷酸盐都被转化为正磷酸盐，没有缩聚磷酸盐能残存下来。同时，在细菌的作用下，污水中的有机磷也部分转化为正磷酸盐。由于上述原因，在废水吸附除磷过程中，主要关注于正磷酸盐。受磷酸的电离平衡制约，正磷酸盐在水体中电离，同时生成H3PO4、H2PO-4、HPO2-4和PO3-4，各个含磷基团的浓度分布随pH值而异，在pH值6-9的典型生活污水中，主要存在形式为磷酸氢根和磷酸二氢根。

在吸附除磷的固液反应过程中所提到的吸附概念，可以涵盖固体表面的物理吸附、离子交换形式的化学吸附以及固体表面沉积过程。物理吸附仅发生在固液界面，依据分子间的相似相溶原理，其作用力为分子间力。物理吸附的特点为多层吸附，无严格的饱和吸附量，吸附等温线较符合Fruendrich方程。化学吸附或离子交换可能是固液界面的单层反应，也可能是固体内部一定深度的表层反应，一般能近似符合单层吸附假设，吸附等温线较符合Langmiur方程。

吸附除磷的实际过程既包括物理吸附，又包括化学吸附。对于天然吸附剂，一般由于固体表面老化而不能显示出高表面能及强吸附性，吸附作用主要依靠其巨大的比表面积，该类吸附以物理吸附为主。对于大多数人工合成的高效吸附剂，由于人为制造了固体表面的特性吸附和离子交换层，化学吸附占主导地位。

需解决的主要技术难题

1.如何选择合适的除磷滤料，对低浓度总磷的污水进行高效的吸附，且饱和的吸附量足够大，能够满足长时间的使用仍有吸附效果；

2.能够对填料进行再生与磷回收，再生工艺要求高效且环保，再生的填料可以多次反复使用，回收出的磷可进行高质化利用。

期望实现的主要技术目标

除磷滤料实现对低浓度总磷的污水进行高效的吸附，且饱和的吸附量足够大，能够满足长时间的使用仍有吸附效果；同时能够实现再回收。

处理进度