废水中的磷 | 磷基础知识

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。