80
5. Usuwanie związków fosforu ze ścieków
w praktyce stosowana jest również kontrola zużywanego reagenta na podstawie zalecanej wartos'ci współczynnika /J, który określana stosunek molowy ilości kationów metalu strącającego do ilości usuwanego (dopływającego) fosforu. W przypadku soli żelaza trójwartościowego zaleca się podczas strącania utrzymywanie wartości [i między 1 a 1,5 ze względu na ekonomiczne gospodarowanie środkiem strącającym oraz ograniczenie powstawania zwiększonych ilości osadu przez tworzenie się Fe(OH)3. Dawki (definiowane tradycyjnie) stosowane dla wybranych reagentów przedstawiono w tabeli 5.2.
Podczas strącania fosforanów(V) wapnem następuje zwiększenie pH ścieków i powstawanie fosforanów(V) wapniowych, które wytrącają się w postaci fosforanu(V) wapnia Ca3(P04)2 lub hydroksyapatytu Ca50H(P04)3, rzadziej w postaci wodorofosforanu(V) wapnia Ca4H(P04)3. Procesy strącania fosforanów(V) przebiegają według następujących równań:
2 POf +3 Ca(OH)2 -*Ca3(PC>4)2; + 6 OH- (5.10)
3 PO^~ +5 Ca(OH)2 -» Ca50H(P04)3 i + 9 OH“ (5.11)
3 POf + 4 Ca(OH)2 Ca4H(P04)3 j + 9 OH“ (5.12)
Dawki wapna, które zależą od pH i zasadowości ścieków, są znacznie większe niż w przypadku soli żelaza i glinu, co powoduje powstawanie zwiększonej ilości osadu. W praktyce strącanie wapnem prowadzi się dwiema metodami:
- małej dawki, przy pH < 10 - wówczas stężenie fosforu można obniżyć do 1 gP/m3;
- dużej dawki, przy pH = 11,0-11,5 - stężenie fosforu można obniżyć poniżej 1 gP/m3.
Prowadzenie procesu przy małych dawkach wapna powoduje, ze jony magnezowe obecne w ściekach działają inhibitująco na proces strącania fosforanów(V). Zwiększenie dawki wapna i wzrost odczynu do pH >11 umożliwia uzyskanie najwyższego stopnia usunięcia fosforanów(V), co wynika z koagulacyjnych i adsorpcyjnych właściwości strącanego wodorotlenku magnezu.
W praktyce eksploatacyjnej mogą być stosowane trzy następujące sposoby chemicznego
strącania fosforu (rys. 5.7):
- strącanie wstępne, podczas którego środek strącający jest dodawany do dopływających ścieków przed osadnikiem wstępnym, natomiast strącony fosfor usuwany jest wraz z osadem wstępnym;
- strącanie symultaniczne, realizowane jest przez dodanie reagenta do komory osadu czynnego w trakcie biologicznego oczyszczania ścieków; fosfor strącony jest usuwany wówczas z osadem nadmiernym z osadnika wtórnego;