إزالة الجير والفوسفور
تتضمن إزالة الفوسفور الجيري إضافة الجير ليتفاعل مع الفوسفات، ويشكل راسب الهيدروكسيباتيت.
بما أن الجير يتفاعل مع قلوية الماء أولاً لتكوين راسب كربونات الكالسيوم، فإن أيونات الكالسيوم الزائدة فقط تتفاعل مع الفوسفات لتكوين راسب هيدروكسيباتيت. ولذلك، فإن كمية الجير المطلوبة تعتمد في المقام الأول على قلوية مياه الصرف الصحي، وليس محتواها من الفوسفات.
بالإضافة إلى ذلك، تؤثر صلابة المغنيسيوم في مياه الصرف الصحي أيضًا على إزالة الفوسفور الجيري. عند مستويات الرقم الهيدروجيني العالية، يكون الراسب Mg(OH)₂ المتكون عبارة عن راسب غرواني، والذي لا يستهلك الجير فحسب، بل يعيق أيضًا نزح المياه من الحمأة.
الرقم الهيدروجيني له تأثير كبير على إزالة الفوسفور الجيري. مع زيادة الرقم الهيدروجيني، تنخفض قابلية ذوبان الهيدروكسيباتيت بشكل حاد، مما يعني زيادة معدل إزالة الفوسفور. فوق الرقم الهيدروجيني 9.5، تصبح جميع الفوسفات الموجودة في الماء رواسب غير قابلة للذوبان. وبشكل عام، فإن الحفاظ على درجة الحموضة بين 9.5 و10 يؤدي إلى أفضل تأثير لإزالة الفوسفور.
يجب تحديد كمية الجير التي يجب إضافتها لأنواع مختلفة من مياه الصرف الصحي بشكل تجريبي.
هناك ثلاث طرق محددة لإزالة الفوسفور الجيري. هناك ثلاث طرق رئيسية لإزالة الفوسفور: 1) إضافة الجير قبل خزان الترسيب الأولي في محطة معالجة مياه الصرف الصحي؛ 2) إضافة الجير بعد خزان المعالجة البيولوجية في خزان الترسيب الثانوي؛ 3) إضافة الجير بعد نظام المعالجة البيولوجية واستخدام نظام إعادة الكربنة.
إزالة أملاح الفوسفور من الألومنيوم
العوامل الشائعة لإزالة فوسفور ملح الألومنيوم هي كبريتات الألومنيوم وألومينات الصوديوم. والفرق هو أن إضافة كبريتات الألومنيوم يخفض الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي، في حين أن إضافة ألومينات الصوديوم يرفع الرقم الهيدروجيني. ولذلك، فإن كبريتات الألومنيوم وألومينات الصوديوم مناسبة لمعالجة مياه الصرف القلوية والحمضية، على التوالي.
تعتبر إضافة أملاح الألومنيوم مرنة نسبيًا. ويمكن إضافتها قبل خزان الترسيب الأولي أو في خزان التهوية أو بين خزان التهوية وخزان الترسيب الثانوي. يمكن أيضًا فصل إزالة الفوسفور الكيميائي عن نظام المعالجة البيولوجية، وذلك باستخدام تدفق خزان الترسيب الثانوي كمياه خام لترشيح التخثر، أو إضافة ملح الألومنيوم قبل الفلتر للترشيح بالتلبد الدقيق -.
يمكن أن تؤدي إضافة أملاح الألومنيوم قبل خزان الترسيب الأولي إلى تحسين معدل إزالة المواد العضوية والمواد الصلبة العالقة (SS) في خزان الترسيب الأولي. إضافتها بين خزان التهوية وخزان الترسيب الثانوي، حيث يساعد الاضطراب في القنوات أو الأنابيب على تحسين تأثير خلط الكواشف، أو إضافتها بعد نظام المعالجة البيولوجية، حيث أن التحلل المائي للفوسفور عن طريق المعالجة البيولوجية يمكن أن يزيد من تعزيز إزالة الفسفور.
بسبب تأثير قلوية مياه الصرف الصحي والمواد العضوية، فإن التفاعل الكيميائي لإزالة الفوسفور هو عملية معقدة. ولذلك، لا يمكن تحديد الجرعة المثلى من أملاح الألومنيوم عن طريق الحساب ويجب تحديدها تجريبيا.
إزالة الفوسفور من ملح الحديديك
يمكن استخدام كلوريد الحديديك، وكلوريد الحديدوز، وكبريتات الحديدوز، وكبريتات الحديديك لإزالة الفوسفور، مع كون كلوريد الحديديك هو الأكثر استخدامًا.
كما هو الحال مع أملاح الألومنيوم، تحتاج كمية كبيرة من كلوريد الحديديك إلى التفاعل مع القلوية لتوليد Fe(OH)3، وبالتالي تعزيز الترسيب وفصل فوسفات الحديديك الغروي. نطاق الرقم الهيدروجيني الأمثل لترسيب فوسفات الحديديك هو 4.5-5.0. في التطبيقات العملية، لا يزال الرقم الهيدروجيني الذي يبلغ حوالي 7 أو أعلى يوفر نتائج جيدة لإزالة الفوسفور.
إن إضافة حوالي 45-90 ملغم/لتر من كلوريد الحديديك إلى مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية يمكن أن يزيل 85%-90% من الفوسفور. على غرار أملاح الألومنيوم، يمكن إضافة أملاح الحديديك في مراحل المعالجة المسبقة أو المعالجة الثانوية أو المعالجة الثالثة.