石灰能作为除磷剂使用吗？
在废水处理中，石灰不仅可以作为中和剂，还可以用作除磷剂。此外，它还具有混凝和降低污泥含水率的功效。
1. 石灰法除磷的原理
石灰在水处理中的应用主要包括生石灰和熟石灰两种形式。生石灰具有高碱度，能够快速调整水质的pH值，并且成本较低。熟石灰则常用于污水处理，能够有效调节水质的pH值，并对水中的总磷有一定的去除效果。由于生石灰与水反应会放出大量热量，通常使用熟石灰作为除磷剂。
石灰法除磷的基本原理是在水中投加石灰，形成氢氧根离子，使污水的pH值上升。此时，水中的磷与石灰中的钙发生反应，生成羟磷灰石（Ca5(OH)(PO4)3），其反应式如下：
5Ca2+ + OH- + 3PO43----Ca5(OH)(PO4)3
石灰进入水中后，首先与水的碱度发生反应生成碳酸钙沉淀，随后过量的钙离子与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀。因此，所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度，而不是废水的磷酸盐含量。由于需要较高的pH值，这可能对水体生物的正常生长产生一定影响。此外，钙盐除磷剂可能引起池壁或管壁上结垢及曝气管堵塞等问题，因此在河道治理和城市污水处理厂中应用较少。
2. 影响石灰除磷的因素
1. pH值：pH值是影响除磷效果的重要因素，随着pH值升高，羟基磷灰石的溶解度迅速下降，即磷的去除率增加。当pH值大于9.5时，水中的磷酸盐几乎完全转变为不溶性的沉淀。一般控制pH值在9.5到10之间效果最佳。
2. 磷的形态：正磷酸盐的去除率高于聚磷酸盐。聚磷酸盐中的去除顺序为焦磷酸盐、三聚磷酸盐、偏磷酸盐。
3. 原废水中钙的浓度：原废水中钙的浓度对磷的去除效果有影响。当pH值为10.5，钙含量在40mg/L以上时，处理水中磷的含量可以降至0.25mg/L以下。
4. 镁硬度的影响：废水中的镁硬度也会影响石灰法除磷，因为在高pH值条件下可以生成Mg(OH)2沉淀，这会消耗石灰并不利于污泥脱水。
5. 温度的影响：水温升高会提高石灰除磷的去除率。
3. 石灰除磷的注意事项
石灰作为混凝剂不能用于同步除磷，只能用于前置或后置除磷。前置除磷后的污水pH值较高，需在进入生物处理系统前调整pH值；后置除磷后的出水也必须调节pH值以满足排放要求。石灰还可用于处理污泥厌氧释磷池或污泥处理过程中产生的富磷上清液。
使用石灰除磷会产生比铝盐或铁盐更多的污泥，因此很少采用。加入少量的聚丙烯酰胺（PAM）作为助凝剂，有利于金属磷酸盐絮体的混凝和沉淀。
4. 石灰除磷的投加步骤
1. 投加量的确定：依据原水中磷含量、磷的种类、设计出水磷含量和设计除磷效率确定投加量，需经过小试和中试实验验证。
2. 直接投加法：石灰直接投加到水体中，但需有搅拌装置，否则除磷效果有限。
3. 稀释后投加法：将石灰稀释后投加到水体中，适用范围更广。
4. 投加注意事项：确定投加量、充分搅拌、选择合适的投加点如水流湍急、河道狭窄处进行投加。
通过上述方法，可以有效地利用石灰在废水处理中实现除磷效果。
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