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磷是藻类生长的关键营养元素，过量的磷会引发藻类的爆发式繁殖，也就是我们常说的 “水华” 或 “赤潮”。藻类疯狂生长后又会大量死亡，在分解过程中消耗水中大量的溶解氧，导致水体缺氧，鱼类等水生生物因窒息而死亡 ，整个水域生态平衡被打破。而且，藻类还可能释放毒素，污染饮用水源，直接危害人类健康。从经济角度看，磷污染对渔业、旅游业等产业的打击是巨大的，治理污染所需的费用更是高昂。所以，污水除磷刻不容缓，而今天要给大家重点介绍的污水除磷树脂工艺，或许能为这场水域危机带来新的转机。
传统除磷方法：优缺点
在探讨污水除磷树脂工艺之前，先来全面了解一下传统的除磷方法，看看它们都有哪些优势与不足 。
化学沉淀法
化学沉淀法是较为常见的污水除磷技术，其原理是向污水中添加化学药剂，使药剂与磷酸盐发生化学反应，形成不溶性的磷酸盐沉淀，再通过沉淀、过滤等固液分离手段，将磷从污水中去除。常见的化学药剂有铝盐（如硫酸铝、聚合氯化铝）、铁盐（如氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁 ）和石灰（氢氧化钙）等。当铝盐投入污水中，铝离子（Al³⁺）会与磷酸根（PO₄³⁻）结合，生成磷酸铝（AlPO₄）沉淀；铁盐中的铁离子（Fe³⁺或 Fe²⁺ ）与磷酸根反应，形成磷酸铁（FePO₄）沉淀；石灰与污水反应，在高 pH 环境下，生成羟基磷灰石 Ca₅(PO₄)₃OH 沉淀，以此实现除磷。
这种方法操作相对简单，不需要复杂的设备和技术，只需按照一定比例投加化学药剂即可。而且除磷效率较高，对于中高浓度含磷污水，去除率能达到 80% - 90% 以上 ，能快速降低污水中的磷含量，使其达到排放标准。在一些工业废水处理中，比如电镀废水、食品加工废水，化学沉淀法能有效应对高磷污染问题。
但化学沉淀法也存在明显的弊端。大量化学药剂的使用会增加处理成本，尤其是对于大规模污水处理厂，药剂费用是一笔不小的开支。而且，沉淀过程会产生大量化学污泥，这些污泥含水量大，脱水困难，后续处理和处置难度高，需要专门的污泥处理设施和技术，进一步增加了处理成本。污泥若处理不当，还可能造成二次污染，其中的重金属等有害物质可能会重新释放到环境中。此外，化学药剂的投加量需要精确控制，过量或不足都会影响除磷效果，还可能对水体的 pH 值等水质指标产生影响，需要额外进行调节。
污水除磷树脂工艺的核心是离子交换树脂，这是一种具有离子交换功能的高分子材料，其结构犹如一个精心构建的 “离子交换工厂”。从微观角度看，离子交换树脂主要由高分子骨架、功能基团和反离子三部分组成 。高分子骨架就像是工厂的主体架构，通常由苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸等单体经过聚合反应形成三维网状结构，为整个树脂提供了稳定的物理形态和良好的机械性能，使其在复杂的污水处理环境中也能保持结构稳定 。功能基团则是这个 “工厂” 的关键生产线，它决定了树脂的离子交换能力，像磺酸基、羧酸基、氨基等带有可交换离子的官能团，通过化学键合在高分子骨架上，在水溶液中能发生离子交换反应，犹如一个个精准的离子捕捉器，专门针对特定离子进行交换操作 。而反离子则像是等待交换的 “原材料”，与功能基团结合，在离子交换过程中被溶液中的其他离子所替代 。
以 950 除磷树脂为例，它是基于含有优良物理和化学稳定性的 I 型季胺官能基的特级丙烯酸强碱性阴离子交换树脂 。其工作原理基于离子交换反应，当含磷污水流经树脂时，污水中的磷酸根离子（PO₄³⁻ ）会与树脂上的氢氧根离子（OH⁻）发生交换。这是因为 950 树脂上的季胺官能基带有正电荷，对带负电荷的磷酸根离子具有很强的静电吸引力 。在离子交换过程中，磷酸根离子被吸附到树脂上，而氢氧根离子则被释放到溶液中，反应式可简单表示为：R - OH + PO₄³⁻ ⇌ R - PO₄ + OH⁻（R 代表树脂本体） 。这种交换反应是可逆的，当树脂上吸附的磷酸根离子达到一定程度，树脂的吸附能力会逐渐下降，此时就需要对树脂进行再生处理，使其恢复吸附能力。
处理精度
处理精度是衡量除磷工艺优劣的重要指标之一。传统的化学沉淀法和生物除磷法在处理精度上存在一定的局限性。化学沉淀法虽然能在一定程度上去除污水中的磷，但很难将磷酸盐含量降低到极低水平，一般处理后污水中的磷酸盐含量只能达到 1 - 5mg/L 左右 ，对于一些对磷排放标准要求极高的地区或行业，这样的处理精度远远不够。生物除磷法受微生物生长环境等因素影响较大，处理后的污水磷含量波动较大，很难稳定达到严格的排放标准。
而污水除磷树脂工艺在处理精度上表现出色，以 950 除磷树脂为例，它能够使各种废水中的磷酸盐含量降低到 0.1ppm 以下 。ppm 是百万分之一的浓度单位，换算成 mg/L，0.1ppm 就相当于 0.1mg/L，这一数据意味着经过树脂工艺处理后的污水，磷酸盐含量极低，能够稳定达标地表三类水标准（地表三类水标准中总磷含量限值为 0.2mg/L ，湖、库为 0.05mg/L） 。例如在山西长治某煤业有限责任公司的煤矿矿区生活污水除磷项目中，原水磷含量在 3 - 5mg/L，经过除磷树脂工艺处理后，成功做到 0.2ppm 以下稳定达标出水 ，充分体现了树脂工艺在深度除磷方面的强大实力。
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