Fosfor w przyrodzie występuje w postaci związków chemicznych. Mino że stanowi zaledwie 0,2 % (wagowy udział) masy lądów i oceanów, to ma ogromny wpływ na życie prawie wszystkich organizmów żywych. Dlatego też nazwany został pierwiastkiem życia. Ważne minerały fosforu to apatyty i fosforyty. Fosfor tworzy szereg kwasów, z czego najważniejszym jest kwas ortofosforowy (V) H3PO4. Fosfor w glebie i wodach naturalnych może pochodzić z rozkładu związków organicznych, roślinnych lub zwierzęcych, rozpadu niektórych minerałów jak np. apatytu, z nawozów fosforowych oraz zanieczyszczeń ściekami. Istotnym źródłem pierwiastków biogennych (C, N, P) są również wody opadowe. Fosfor i jego związki są szeroko stosowane: w sztucznych nawozach (rozpuszczalne fosforany), pestycydach (estry), w przemyśle elektronicznym (syntetyczne fosforki), w zapałkach, świecach dymnych i sztucznych ogniach (fosfor czerwony), w przemyśle farmaceutycznym, w trutkach na gryzonie (fosfor biały).
Fosfor, należy do grupy pierwiastków biogennych, regulujących rozwój flory i fauny w zbiornikach wodnych. Nadmierne ilości fosforu do odbiornika powodują przyrost biomasy glonów. Wzrasta zapotrzebowanie na tlen wykorzystywany w procesach fotosyntezy. Obniżające się stężenie tlenu w wodach odbiorników jest przyczyną obumierania występujących w nich organizmów, a więc wtórnego zanieczyszczenia spowodowanego dodatkowym ładunkiem związków organicznych i pierwiastków biogennych Proces usuwania fosforu ortofosforanów, polifosforanów i w postaci fosforu organicznego. Najlepiej przyswajalną formą dla roślin jest ester, związek fosforu organicznego, stanowi ok 40% fosforu znajdującego się w glebie ekosystemu.
Procesy biotyczne przy udziale fauny i flory :
-pobór fosforu przez rośliny, plankton, peryfiton i mikroorganizmy-mineralizacja biomasy oraz fosforu organicznego, który znajduje się w złożu
na drodze biologicznej przebiega w dwóch fazach (strefach), beztlenowej (a ściślej anaerobowej - pozbawionej tlenu i azotanów) i tlenowej. Czas zatrzymania w strefie beztlenowej powinien być na tyle długi, aby mogła powstać odpowiednia ilość produktów fermentacji (zwykle 1-2 h, a niekiedy 4 h
Procesy abiotyczne, mechan. Fiz.i chemi, -sedymentacja i deponowanie
-sorpcja w glebie, strącanie solami glinu lub żelaza oraz wapnem
-procesy wymiany jonów między fazą stałą a ciekłą
Fosfor w glebie występuje wyłącznie na piątym stopniu utlenieniu, krąży między glebą, wodą i rośliną. Rośliny pobierają fosfor poprzez korzenie i akumulują go w nadziemnych częściach. Gdy roślina zaczyna obumierać, znaczna część zdeponowanego w części nadziemnej fosforu jest przenoszona do korzeni i kłączy, gdzie jest magazynowana. Dopływający do oczyszczalni fosfor w postaci nieorganicznej zatrzymywany w procesach sorpcji i strącania. Wydajność zależy od odczynu ścieków, potencjału utleniająco-redukującego oraz obecności jonów 7e
(…)
… utleniająco-redukującego oraz obecności jonów 7e-, Al3+ i Ca2+. warunki lekko kwaśne lub obojętne na powierzchni złoża tworzą się tlenki żelaza i glinu, które sorbują fosfor w postaci nierozpuszczalnych związków kompleksowych, powodując długotrwałe zatrzymanie go w systemie. Jeśli potencjał utleniająco-redukujący osiąga wartość poniżej +100 mV, zachodzi redukcja jonów Fe3+ do Fe2+ i uwalnianie uprzednio zmagazynowanego fosforu.
Ćwiczenia Najczęściej stosowanymi metodami oczyszczania ścieków ze związków fosforu są;
Strącanie wapnem
Ortofosforany wskutek reakcji w wapnem wytrącają się w postaci amorficznego fosforanu trójwapniowego Ca3(PO4)2, lub w postaci krystalicznego hydroksyapatytu Ca5(PO4)3OH, rzadziej w postaci fosforanu czterowapniowego Ca4H(PO4)3.
Wytrącenie fosforanów wapnia może być wywołane w warunkach wysokiej koncentracji wapna i przy wzrastającym pH, przez dodanie wapna, który jest niedrogi i łatwo dostępny. Wapno stosuje się najczęściej w formie wodorotlenku wapnia lub mleka wapiennego.
Do zalet strącania wapnem należy zaliczyć:
- prosta kontrola dawkowania reagentu, dawka wapna jest ustalana na podstawie pH ścieków,
- niezależność dawki od wahań stężenia fosforu na odpływie
- usuwanie…
… reagentów od kosztu biologicznego usuwania fosforu,
- zwiększenie zasolenia oczyszczonych ścieków,
- większa ilość powstających osadów niż przy metodach biologicznych
Procesy biologicznego usuwania fosforu
Usuwanie fosforu ze ścieków metodą biologiczną oparte jest na wykorzystaniu specyficznych bakterii osadu czynnego (zwanych bakteriami fosforowymi), które są zdolne do gromadzenia fosforu w swojej…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)