Fosfor in water (P)

Fosfor is een essentiële voedingsstof, maar komt in natuurlijk en behandeld water voornamelijk voor in fosfaatverbindingen en fosforhoudende deeltjes, niet als opgelost elementair fosfor. De chemische vorm, concentratie en beschikbaarheid voor organismen zijn van belang voor de waterkwaliteit, de beheersing van eutrofiëring en de waterbehandeling.

‘Fosfor’ is een overkoepelende analytische term. Resultaten kunnen betrekking hebben op orthofosfaat, totaal fosfor of fosfor uitgedrukt ‘als P’. Deze meetwaarden zijn niet onderling uitwisselbaar. Controleer de laboratoriummethode, of de meting op een gefilterd of ongefilterd monster berust, en de eenheden voordat u resultaten vergelijkt of een behandeling ontwerpt.

Vormen van fosfor in water

Orthofosfaat is de anorganische vorm die het gemakkelijkst kan worden gemeten. Afhankelijk van de pH komt het voornamelijk voor als diwaterstoffosfaat (H2PO4−) en waterstoffosfaat (HPO42−); fosfaat (PO43−) wordt bij een hoge pH belangrijker. Natuurlijk water en proceswater kunnen ook organisch fosfor, gecondenseerde fosfaten zoals polyfosfaten en fosfor gebonden aan zwevende deeltjes bevatten. Sommige gecondenseerde fosfaten kunnen na verloop van tijd worden omgezet in orthofosfaat.

Totaal fosfor omvat de opgeloste en deeltjesgebonden vormen die met de opgegeven analysemethode worden gemeten. Een resultaat voor orthofosfaat in een gefilterd monster kan daarom niet als totaal fosfor worden beschouwd, en geen van beide resultaten identificeert op zichzelf alle fosforverbindingen in het monster.

Waar fosfor voorkomt

Fosfaatmineralen verweren van nature, terwijl landbouwmeststoffen, dierlijke mest, bodemerosie, afvalwater en sommige industriële processen fosfor aan oppervlaktewater of grondwater kunnen toevoegen. Een aanzienlijk deel kan zich gebonden aan bodem, sediment of andere deeltjes verplaatsen. Concentraties variëren afhankelijk van de geologie, het landgebruik, het seizoen en de behandelingsomstandigheden.

Fosfor ondersteunt de groei van planten en algen. Een overmatige aanvoer van nutriënten kan bijdragen aan eutrofiëring en schadelijke algenbloei; de afbraak van overtollige biomassa kan de concentratie opgeloste zuurstof verlagen. De ernst hangt af van het ontvangende water en andere beperkende omstandigheden. Fosfor is dus niet in elk ecosysteem de enige oorzaak.

Hoe fosfor wordt beheerst of verwijderd

  • Biologische fosforverwijdering: verbeterde biologische fosforverwijdering maakt gebruik van gespecialiseerde microbiële activiteit om fosfor in biomassa op te nemen, die vervolgens in het slibproces moet worden afgescheiden.
  • Chemische precipitatie: ijzer- of aluminiumzouten, of kalk onder geschikte omstandigheden, kunnen opgelost fosfaat omzetten in vaste stoffen. Bezinking of filtratie is nodig om die vaste stoffen te verwijderen; de dosering en pH zijn locatieafhankelijk.
  • Fosforterugwinning: in geschikte nutriëntrijke waterstromen kan fosfor via gecontroleerde kristallisatie, bijvoorbeeld door struvietvorming, als vast product worden teruggewonnen. De chemische samenstelling van de toevoer en de verwerking van reststoffen bepalen de haalbaarheid.
  • Nabehandeling: adsorptie, ionenwisseling of membraanprocessen kunnen worden beoordeeld voor specifieke doelen bij lage concentraties of bepaalde omstandigheden in de waterstroom. Ze vervangen de afscheiding van vaste stoffen niet in alle gevallen; concurrerende ionen, vervuiling en reststoffen moeten worden beoordeeld.

Zie voor voorbeelden van veelvoorkomende fosfaatzouten en -verbindingen, hun kwalitatieve oplosbaarheidsgedrag en behandelingsopties veelvoorkomende fosforhoudende zouten in water. Gerelateerde informatie van Lenntech: opgelost fosfaat.

Watermonsters en fosfaatvlokken naast een filterkolom voor proefbehandeling
Fosfaat kan uit water worden geprecipiteerd en als vaste behandelingsreststof worden afgescheiden wanneer de chemische omstandigheden en het proces daarvoor geschikt zijn.

Bespreek een uitdaging bij fosforverwijdering

De keuze van het proces hangt af van de fosformeting en de streefwaarde, de pH, alkaliniteit, zwevende stoffen, concurrerende ionen, het debiet en de reststoffen die moeten worden verwerkt. Deel het behandelingsdoel en de relevante wateranalyse met Lenntech om mogelijke opties te bespreken.

Bespreek een uitdaging op het gebied van waterbehandeling

Neem contact op met Lenntech via info@lenntech.com.

Laatst beoordeeld: door Lenntech.

Bronnen en meer informatie