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摘 要：化学除磷药剂在环境污水处理工作中的有效利用，一方面能够为环境污水处理提供更便捷且更彻底的处理技术，使含磷化合物有效析出水体，以便清理工作更加全面;另一方面，从污水处理经济性与持续性角度来看，此类污水处理措施具备明显优势。本文基于化学除磷药剂特点展开分析，在明确应用要素同时，期望能够为后续环境污水处理工作的开展提供良好参照。
关键词：生态环境;污水处理;除磷药剂;应用分析
伴随我国经济与工业生产效率的大幅度提升，生活与工业污水的排放量比较以往更多，并且污水含磷化合物浓度更高，不但对地方水体微生物环境造成了极大伤害，同时富营养化水体更极易影响现代城市用水安全，使水资源管理质量难以得到有效落实。因此，化学除磷药剂的应用更具有深入研究的意义。
1 污水除磷工艺分类及特点概述
污水除磷工艺主要可分为生物除磷与化学除磷两种形式，其中生物除磷虽然无需投放任何药剂，使得成本消耗与污泥产量有效缩减，而且化学污染概率得以降低，但对于废水组分的过度依赖却限制了生物除磷工艺的效果，使得除磷稳定性与灵活性明显不足，如此极易造成污水二次污染，难以满足我国污水排放标准。而化学除磷工艺则实用性较广泛，且效果极为明显，因此此类工艺是我国当前污水处理主要采用的方法。
2 化学除磷药剂的反应特性分析
根据以往化学处理药剂使用资料可知，污水处理基于酸碱度与含磷化合物的影响，多数选择金属盐类药剂进行反应，以便含磷化合物被有效置换，变成沉淀物使其与水资源隔离，同时更能够适当调节水体pH值，使水资源质量得以保障。而絮凝体则能够将沉淀与水体分离开，降低沉淀的含磷化合物与置换金属随水流进入外界环境的概率，以此达到化学除磷的基本目的。并且在分析化学除磷药剂反应特性过程中，可分为以下以下几个步骤：
首先，化学药剂投入污水资源内的过程中，会同时发生沉析与凝聚反应，使化学药剂粒子在短时间内进行反应，使含磷化合物与金属粒子迅速被析出并凝聚为大粒子。其次，在絮凝过程中，能够结合水质环境化为絮体结构，对大粒子进行阻拦，以避免掺杂在污水中被排放至外界生态环境。最后，在借由含磷化合物与金属元素质量性特点，能够实现固液分离的要求，使污染物堆积在坑槽内，以便污水排放后，污染物能够被更有效的单独清理。
3 化学除磷药剂在污水处理中的应用
3.1 铝盐化学除磷药剂
（1）三价铝离子与污水中的磷酸根发生沉淀反应，生成沉淀化合物AlPO4。
（2）三价铝离子发生水解反应，生成具有较高的正电荷和较大的比表面积的单核羟基络合物A1（OH）2+，A1（OH）21+和多核羟基络合物AI（OH）m（3n-m）+（n>1，m≤3n），然后，多核羟基络合物之间发生范德华力、吸附架桥和网捕等作用获得较好的沉淀效果，从而实现化学除磷。Al3+水解反应和金属磷酸盐的溶解性均受到pH的影响，同时金属离子也会与OH-发生反应，从而与PO43+形成竞争反应不利于除磷，由此可见，铝盐化学除磷过程中控制合适的pH是非常重要的。铝盐除磷理想的pH=5.8～6.9。另外，在铝盐化学除磷药剂使用过程中，污水极易对化学药剂进行分解，使得排放水体内铝盐含量严重超标，不但无法解决污染性问题，同时极易导致水体微生物体系大范围中毒，因此在铝盐药剂使用过程中，需要根据污水状况控制适当的投入量，才能降低对水质的影响。
3.2 铁盐化学除磷药剂
铁盐除磷药剂主要有硫酸亚铁、氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐除磷反应机理类似，之外还会发生强烈水解并同时发生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2+除磷效率与pH相关，但有关Fe2+除磷最佳pH存在争议：有人认为 pH=8时，Fe2+除磷效果最好，但王文超等認为pH=7.5～8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高pH值，而污水厂处理中pH值往往低于7.5，另外，在水中Fe3（PO4）2没有FePO4稳定，这些都限制了二价铁盐在废水除磷中的应用，实际过程中可利用好氧池曝气的特点将Fe2+氧化成Fe3+来提高化学除磷效率。铁盐与磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更加稳定，而具有沉降速度快的优点，因此实际应用比较多，但是具有出水浊度与色度高、对出水pH影响大、运输和贮存麻烦、对设备腐蚀大等缺点，同时铁也是刺激藻类生长和引发湖泊水华的一个重要因素，这些缺点限制其使用范围。
另外，因为铁盐除磷药剂需要较高的pH反应环境，所以在尚未具备此类pH的污水中，若使用了铁盐除磷药剂便极易造成药物陈建，并且可能与池壁及管道材料反应，产生铁锈等反应物，不但对污水管理系统造成的损伤，同时结垢状况可能造成曝气管堵塞，使污水处理系统无法正常运行。所以，近些年铁盐处理药剂在城市污水处理系统中应用较少。
3.3 复合新型除磷药剂
复合新型除磷药剂主要有聚氯化铝铁、聚氯化铝、聚氯化铁、聚合硫酸铁、聚亚铁、聚氯硫酸铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚合硫酸铝铁以及改性硅藻土等。这些新型除磷药剂基本上都有良好的电荷中和与吸附架桥功能，凝聚性能良好，絮凝体生成迅速，密集度高且质量大，沉降性能优越，沉降的污泥脱水性能好，无二次污染，适用水体pH值范围广，具有较强的去除效果，而且药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。其中PAFC在污水厂中应用的比较多，原因在于PAFC结合了铝盐和铁盐的双重优点，化学反应速度快、形成絮体大且重、沉降快和过滤性好等优点。因此，PAFC既能克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢的不足，同时又能克服铁盐除磷的出水浑浊、色度高的缺点。
另外，改性硅藻土是基于现代污水处理经济性要求提供的新型除磷药剂，其材料主要由石灰、硅藻土和聚合氯化铝材料构成。期间，借助聚合氯化铝絮凝反应特点，能够结合石灰材料将PO43+反应生成A1PO4与Ca5 （PO4）3OH等无害的沉淀物，使除磷药剂的使用质量与洁净程度显著提升。与此同时，硅藻土凭借大分子特性，更具备吸附、过滤、沉淀与混凝等特点，能够充分解除污水内的含磷化合物，使除磷效果更加稳定，其污水的酸碱度变化较小。
借助上文分析可知，复合除磷药剂的适用性更广，并且除磷效果更好，在实际使用过程中，能够有效避免对污水内部微生物系统造成影响，使水资源循环与可持续利用成为可能，由此解决了水源污染等问题对生态环境的损害。
4 结束语
化学除磷药剂在环境污水处理中的有效应用，不但能够通过金属盐药剂在短时间内置换出含磷化合物，使污染物与水体固液分离，以此保障大范围污水的处理质量，同时凭借絮凝作用，更便于阻拦化合物分析，避免在水体排放时伴随水流进入外界环境。故而，在论述环境污水处理中化学除磷药剂的应用期间，必须明确化学除磷药剂的反应过程与相应原理，才能为后续污水处理工作提供良好保障。
参考文献
[1]张冰.浅析环境污水处理中化学除磷药剂的应用[J].环球市场，2016（3）：227-227.
[2]金先平.探究化学除磷剂在污水处理中的应用[J].化工设计通讯，2016，42（2）：154-154.
[3]沈敏，施汉昌.污水处理厂除磷加药控制系统及其应用[J].海峡科技与产业，2017（6）：166-167.
[4]王一雯，王萍.化学辅助除磷技术在无锡某城镇污水处理厂中的应用[J].能源与环境，2017（6）：60-60.
关键词：生态环境;污水处理;除磷药剂;应用分析
伴随我国经济与工业生产效率的大幅度提升，生活与工业污水的排放量比较以往更多，并且污水含磷化合物浓度更高，不但对地方水体微生物环境造成了极大伤害，同时富营养化水体更极易影响现代城市用水安全，使水资源管理质量难以得到有效落实。因此，化学除磷药剂的应用更具有深入研究的意义。
1 污水除磷工艺分类及特点概述
污水除磷工艺主要可分为生物除磷与化学除磷两种形式，其中生物除磷虽然无需投放任何药剂，使得成本消耗与污泥产量有效缩减，而且化学污染概率得以降低，但对于废水组分的过度依赖却限制了生物除磷工艺的效果，使得除磷稳定性与灵活性明显不足，如此极易造成污水二次污染，难以满足我国污水排放标准。而化学除磷工艺则实用性较广泛，且效果极为明显，因此此类工艺是我国当前污水处理主要采用的方法。
2 化学除磷药剂的反应特性分析
根据以往化学处理药剂使用资料可知，污水处理基于酸碱度与含磷化合物的影响，多数选择金属盐类药剂进行反应，以便含磷化合物被有效置换，变成沉淀物使其与水资源隔离，同时更能够适当调节水体pH值，使水资源质量得以保障。而絮凝体则能够将沉淀与水体分离开，降低沉淀的含磷化合物与置换金属随水流进入外界环境的概率，以此达到化学除磷的基本目的。并且在分析化学除磷药剂反应特性过程中，可分为以下以下几个步骤：
首先，化学药剂投入污水资源内的过程中，会同时发生沉析与凝聚反应，使化学药剂粒子在短时间内进行反应，使含磷化合物与金属粒子迅速被析出并凝聚为大粒子。其次，在絮凝过程中，能够结合水质环境化为絮体结构，对大粒子进行阻拦，以避免掺杂在污水中被排放至外界生态环境。最后，在借由含磷化合物与金属元素质量性特点，能够实现固液分离的要求，使污染物堆积在坑槽内，以便污水排放后，污染物能够被更有效的单独清理。
3 化学除磷药剂在污水处理中的应用
3.1 铝盐化学除磷药剂
（1）三价铝离子与污水中的磷酸根发生沉淀反应，生成沉淀化合物AlPO4。
（2）三价铝离子发生水解反应，生成具有较高的正电荷和较大的比表面积的单核羟基络合物A1（OH）2+，A1（OH）21+和多核羟基络合物AI（OH）m（3n-m）+（n>1，m≤3n），然后，多核羟基络合物之间发生范德华力、吸附架桥和网捕等作用获得较好的沉淀效果，从而实现化学除磷。Al3+水解反应和金属磷酸盐的溶解性均受到pH的影响，同时金属离子也会与OH-发生反应，从而与PO43+形成竞争反应不利于除磷，由此可见，铝盐化学除磷过程中控制合适的pH是非常重要的。铝盐除磷理想的pH=5.8～6.9。另外，在铝盐化学除磷药剂使用过程中，污水极易对化学药剂进行分解，使得排放水体内铝盐含量严重超标，不但无法解决污染性问题，同时极易导致水体微生物体系大范围中毒，因此在铝盐药剂使用过程中，需要根据污水状况控制适当的投入量，才能降低对水质的影响。
3.2 铁盐化学除磷药剂
铁盐除磷药剂主要有硫酸亚铁、氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐除磷反应机理类似，之外还会发生强烈水解并同时发生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2+除磷效率与pH相关，但有关Fe2+除磷最佳pH存在争议：有人认为 pH=8时，Fe2+除磷效果最好，但王文超等認为pH=7.5～8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高pH值，而污水厂处理中pH值往往低于7.5，另外，在水中Fe3（PO4）2没有FePO4稳定，这些都限制了二价铁盐在废水除磷中的应用，实际过程中可利用好氧池曝气的特点将Fe2+氧化成Fe3+来提高化学除磷效率。铁盐与磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更加稳定，而具有沉降速度快的优点，因此实际应用比较多，但是具有出水浊度与色度高、对出水pH影响大、运输和贮存麻烦、对设备腐蚀大等缺点，同时铁也是刺激藻类生长和引发湖泊水华的一个重要因素，这些缺点限制其使用范围。
另外，因为铁盐除磷药剂需要较高的pH反应环境，所以在尚未具备此类pH的污水中，若使用了铁盐除磷药剂便极易造成药物陈建，并且可能与池壁及管道材料反应，产生铁锈等反应物，不但对污水管理系统造成的损伤，同时结垢状况可能造成曝气管堵塞，使污水处理系统无法正常运行。所以，近些年铁盐处理药剂在城市污水处理系统中应用较少。
3.3 复合新型除磷药剂
复合新型除磷药剂主要有聚氯化铝铁、聚氯化铝、聚氯化铁、聚合硫酸铁、聚亚铁、聚氯硫酸铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚合硫酸铝铁以及改性硅藻土等。这些新型除磷药剂基本上都有良好的电荷中和与吸附架桥功能，凝聚性能良好，絮凝体生成迅速，密集度高且质量大，沉降性能优越，沉降的污泥脱水性能好，无二次污染，适用水体pH值范围广，具有较强的去除效果，而且药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。其中PAFC在污水厂中应用的比较多，原因在于PAFC结合了铝盐和铁盐的双重优点，化学反应速度快、形成絮体大且重、沉降快和过滤性好等优点。因此，PAFC既能克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢的不足，同时又能克服铁盐除磷的出水浑浊、色度高的缺点。
另外，改性硅藻土是基于现代污水处理经济性要求提供的新型除磷药剂，其材料主要由石灰、硅藻土和聚合氯化铝材料构成。期间，借助聚合氯化铝絮凝反应特点，能够结合石灰材料将PO43+反应生成A1PO4与Ca5 （PO4）3OH等无害的沉淀物，使除磷药剂的使用质量与洁净程度显著提升。与此同时，硅藻土凭借大分子特性，更具备吸附、过滤、沉淀与混凝等特点，能够充分解除污水内的含磷化合物，使除磷效果更加稳定，其污水的酸碱度变化较小。
借助上文分析可知，复合除磷药剂的适用性更广，并且除磷效果更好，在实际使用过程中，能够有效避免对污水内部微生物系统造成影响，使水资源循环与可持续利用成为可能，由此解决了水源污染等问题对生态环境的损害。
4 结束语
化学除磷药剂在环境污水处理中的有效应用，不但能够通过金属盐药剂在短时间内置换出含磷化合物，使污染物与水体固液分离，以此保障大范围污水的处理质量，同时凭借絮凝作用，更便于阻拦化合物分析，避免在水体排放时伴随水流进入外界环境。故而，在论述环境污水处理中化学除磷药剂的应用期间，必须明确化学除磷药剂的反应过程与相应原理，才能为后续污水处理工作提供良好保障。
参考文献
[1]张冰.浅析环境污水处理中化学除磷药剂的应用[J].环球市场，2016（3）：227-227.
[2]金先平.探究化学除磷剂在污水处理中的应用[J].化工设计通讯，2016，42（2）：154-154.
[3]沈敏，施汉昌.污水处理厂除磷加药控制系统及其应用[J].海峡科技与产业，2017（6）：166-167.
[4]王一雯，王萍.化学辅助除磷技术在无锡某城镇污水处理厂中的应用[J].能源与环境，2017（6）：60-60.