磷的介绍
当前废水处理面临的一大紧迫问题就是磷超标。
许多水资源回收设施 (WRRF) 都将除磷作为充分优先事项,新建设施也往往专门为除磷而设计。由于我们的淡水资源持续紧张并受到过量营养物的影响,导致总磷 (T.P.) 的排放限值持续延伸,并变得更低。
传统的二级处理设施并不能满足这些降低后的限值要求,不过,去除营养物技术正在迅速发展以帮助设施实现其除磷目标。
使用 WTW IQ SensorNet 和 Alyza IQ PO4 正磷酸盐分析仪,专门用于帮助去除废水中的磷。
磷与生命
生物体
磷是地球上所有生命必需的一种元素,也是生物体所必需的六种基本元素之一,其余五种为碳、氢、氧、氮和硫。
由于磷元素的不稳定性,因此几乎所有的磷都以磷酸盐的形式存在。
一个关键的例子,比如 ATP(5'- 三磷酸腺苷),它对植物和动物细胞内的能量转移至关重要。
在将光或食物中储存的 ATP 转化为 ADP(二磷酸腺苷)的过程中,能量被释放而被植物或动物的细胞利用。
同样,磷酸盐也是 DNA 和 RNA 中核酸的组成部分,也就意味着遗传物质的转移依赖于磷。
磷与生命
饮食
更具体地说,人类摄入含磷饮食至关重要。磷除了对能量和基因转移必不可少之外,它还在骨骼和牙齿、酶激活以及细胞能量储存方面发挥着重要作用(美国国立卫生研究院)。
磷与生命
生态系统
磷在我们的生态系统中扮演着重要角色,并且在很大程度上受到人类活动的影响。它是淡水系统中的一种有限营养物质,这意味着当磷丰富时,藻类等光合生物可以生长并不断繁殖。
当淡水水体的磷含量过高时,就会发生富营养化。水体变得过度富含矿物质和营养物质,刺激藻类过度生长(或藻华)。
虽然并非所有藻类的生长都是不好的,但富营养化会促进蓝绿藻的生长,而蓝绿藻对人类和动物有毒。这类藻华被称为有害藻华或 HAB,人类和动物都应避免与之接触。
而且无论是否有毒,藻类的过度生长也会对生态系统产生连锁影响。过量的藻类生物在夜间消耗氧气,在白天通过光合作用产氧,氧气迅速恢复甚至超过 100% 的饱和度。这些波动会影响鱼类和其他水生生物,但更为严重的是,当藻类死亡并被生物体分解的过程中会加剧氧气消耗。
这是导致严重缺氧进而造成死区(水生生物因缺乏溶解氧而死亡的地区)的根本原因。
磷与生命
生态系统·续
营养物污染的多种来源导致了富营养化问题。磷和氮作为肥料的重要组成部分,在草坪和农田径流中普遍存在。
过量使用的肥料会从其预定的用途中渗出,并进入我们的天然水体。像农田径流这样的来源被认为是非点源污染,它在过剩营养污染源中占有很大比例。
另一方面,水资源回收设施通常被认为是点源,因为有一个确定的排放到水体的位置。因此减少点源的磷含量,例如 WRRF 的流出物,是减少富营养化和保护湖泊、河流、溪流和河口的最大努力的一部分。
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