I. Co to jest fosfor całkowity (TP)?
Fosfor całkowity: suma wszystkich substancji-zawierających fosfor w ściekach.
Fosfor całkowity to całkowita ilość rozpuszczonego, zawieszonego, organicznego i nieorganicznego fosforu w wodzie, wyrażona w mg/l.
W wodzie występują cztery rodzaje fosforu:
1. Ortofosforan: najpopularniejszy i najłatwiejszy do usunięcia;
2. Polifosforan: Powszechnie spotykany w codziennych chemikaliach i galwanizacji; wymaga najpierw hydrolizy;
3. Fosfor organiczny: powszechnie spotykany w żywności, chemikaliach i pestycydach; trudny do degradacji;
4. Fosfor w postaci cząstek: Fosfor przylegający do osadów, szlamów i zawieszonych ciał stałych.
Największa szkoda fosforu: powoduje eutrofizację, zakwity sinic-zielonych oraz czarne i śmierdzące rzeki; dlatego też przepisy ochrony środowiska ściśle kontrolują zawartość fosforu całkowitego.
II. Skąd pochodzi fosfor całkowity?
1. Ścieki bytowe
Ludzkie odchody i odpady
Proszek do prania, płyn do naczyń, kosmetyki
Odpady kuchenne, woda roślinna i woda do mycia naczyń
2. Ścieki przemysłowe
Głównymi źródłami wysokiego poziomu fosforu są żywność, rzeźnie, galwanizacja, fosforanowanie, produkty farmaceutyczne, chemiczne, skrobiowe i ścieki hodowlane.
3. Źródła zewnętrzne
Woda deszczowa zmywa nawozy fosforowe z pól uprawnych, odprowadza ścieki hodowlane, a spływ powierzchniowy przedostaje się do sieci rurociągów.
4. Źródła wewnętrzne
Osad beztlenowy w zbiorniku oczyszczania biologicznego uwalnia fosfor, osad unosi się w osadniku wtórnym, a ciecz odwadniająca osad jest zawracana, co powoduje niewielką ilość dopływającego, ale nadmiernego całkowitego fosforu w ściekach.
III. Jak usunąć całkowity fosfor
1. Biologiczne usuwanie fosforu
Zasada: wykorzystanie bakterii gromadzących-polifosforany
Środowisko beztlenowe: bakterie gromadzące-polifosforany uwalniają fosfor i zużywają materię organiczną;
Środowisko tlenowe: Szybko absorbują nadmierne ilości fosforu i magazynują je w sobie;
Na koniec fosfor jest usuwany z układu poprzez odprowadzanie osadu nadmiernego.
Typowe procesy: A²/O, rów utleniający, SBR.
Kluczowe punkty: Fermentacja beztlenowa nie może zawierać rozpuszczonego tlenu i azotu azotanowego; wiek osadu nie powinien być zbyt długi; terminowe usuwanie osadu ma kluczowe znaczenie.
2. Chemiczne usuwanie fosforu
Zasada: Dodane chemikalia reagują z fosforanami zawartymi w wodzie, tworząc osad. Osady te są następnie usuwane wraz z osadem po flokulacji i sedymentacji.
Typowe chemikalia:
Sole glinu: PAC, siarczan glinu
Sole żelaza: siarczan poliżelazowy (PFS), chlorek żelazowy
Sole wapnia: wapno (dla wysokich stężeń i dużej zawartości fosforu)
Miejsce dodawania: Można dodać przed oczyszczaniem biologicznym lub po osadniku wtórnym. W przypadku ścieków przekraczających normy preferowane jest-oczyszczanie końcowe za pomocą dolnego-systemu dozowania.
3. Głębokie usuwanie fosforu
Zaawansowane utlenianie (Fenton, ozon): Rozkłada fosfor organiczny i polifosforan na ortofosforan, który następnie jest wytrącany chemicznie.
Filtracja/adsorpcja: piasek kwarcowy, zeolit, żywica usuwająca fosfor głęboko adsorbują resztkowy fosfor, aby osiągnąć-bardzo niskie standardy emisji.
Krystalizacja struwitu: Może również odzyskiwać zasoby fosforu.
Fosfor całkowity to całkowita ilość fosforu w wodzie, która pochodzi z procesów bytowych, przemysłowych, rolniczych i osadów uwalnianych z zakładu. Jest on usuwany poprzez połączenie biologicznego usuwania osadu, dozowania środków chemicznych i adsorpcji w głębokim utlenianiu i jest jednym z najważniejszych wskaźników zgodności ścieków z normami.