【廢水】污水中除磷技術(shù)詳解|今日8條信息

一、水化學(xué)除磷工藝

1、傳統(tǒng)污水化學(xué)除磷工藝

化學(xué)除磷的基本原理是通過(guò)投加化學(xué)試劑形成不溶性的磷酸鹽沉淀物，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中除去。固液分離可單獨(dú)進(jìn)行，也可以與初沉污泥和二沉污泥的排放相結(jié)合。按照工藝流程中化學(xué)試劑投加點(diǎn)的不間，磷酸鹽沉淀工藝可以分成前置沉淀、協(xié)同沉淀和后置沉淀三種類(lèi)型。前置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是原污水，形成的沉淀物與初沉污泥一起排出。協(xié)間沉淀的藥劑投加點(diǎn)包括初沉出水、曝氣池以及二沉池以前的其他點(diǎn)位，形成的沉淀物與剩余污泥一起排出。后置沉淀的藥劑投加點(diǎn)在二級(jí)生物處理之后，形成的沉淀物通過(guò)另設(shè)的固液分離裝置（澄清池成濾池）進(jìn)行分離。

可用于化學(xué)除磷的金屬鹽有n種：鋁鹽（巰酸鋁、鋁酸鈉）、鈣鹽和鐵鹽（三氯化鐵、 硫酸鐵、硫酸亞鐵和氧化亞鐵）。化學(xué)法除磷，也可稱(chēng)混凝沉淀除磷技術(shù)，污水中的磷酸鹽能和以h物質(zhì)生成不溶性的沉淀物而被去除?；瘜W(xué)法除磷過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

化學(xué)法的特點(diǎn)是磷的去除率髙，處理結(jié)果穩(wěn)定，污泥在處理和處置過(guò)程中不會(huì)重新釋放磷而造成二次污染，但污泥產(chǎn)量大。

此外，也可以采用石灰或者鋼鐵工業(yè)的酸洗廢液。在選用化學(xué)藥劑時(shí)，主要應(yīng)當(dāng)考慮價(jià)格、污泥產(chǎn)生置、安全和裝置的維護(hù)等。由于石灰法除磷的藥劑投加設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)高，20世紀(jì)80年代以后已經(jīng)很少使用。從安全角度看，選用硫酸鋁更伴,_因?yàn)楸M管這些藥劑都有腐蝕性，但程度不同。酸洗廢液和三氯化鐵的腐蝕性強(qiáng)，能夠傷害人體，并對(duì)鋼鐵、混凝土材料產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。從處理費(fèi)用的角度看，如果酸洗廢液的來(lái)源可靠，雜質(zhì)含量能夠滿(mǎn)足后續(xù)工藝的運(yùn)行條件以及出水、污泥純度的要求，那么，通過(guò)以廢治廢，就可以大幅度地降低除磷費(fèi)用。由于疏酸鋁產(chǎn)生的污泥相當(dāng)難以處理，因而需要設(shè)置污泥綜合處理設(shè)施（濃縮、消化和脫水）的污水處理廠(chǎng)不宜采用?？傊巹┑倪x用，需要考慮多方面的因索后才能得到滿(mǎn)意的結(jié)果。

污水化學(xué)除磷需要一些相關(guān)設(shè)施.包括藥劑的儲(chǔ)存庫(kù)房、藥劑的溶解與投加系統(tǒng)、藥劑加人置控制系統(tǒng)、藥劑混合與絮凝單元以及澄清池等部分。只有充分優(yōu)化相關(guān)單元的操作條件，才能達(dá)到預(yù)期的化學(xué)除磷效果。

2、弗斯特利普除磷工藝

弗斯特利普（Phostrip)除磷工藝，又名側(cè)流工藝，由Levin于1965年首先提出，是一 種將生物除磷與化學(xué)除磷方法相結(jié)合的工藝（工藝流程見(jiàn)下圖)。該工藝采用石灰為化學(xué) 除磷的沉淀劑，剩余污泥中含有大量的Ca3(P04)2。

與其他除磷工藝相比，Phostrip除磷工藝的最大優(yōu)勢(shì)是操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、能夠保證出水很低的總磷濃度。例如，當(dāng)原污水的VFA/TP比值較低時(shí)，由于有效厭氧釋磷量和剩余泥產(chǎn)生量均不足，好氧除磷效率不高，這時(shí)候，可以增大藥劑的投加量，以保證出水達(dá)標(biāo)排放，而當(dāng)生物除磷率很高時(shí)，又可以及時(shí)地減少投藥量，避免不必要的浪費(fèi)。試驗(yàn)表明，其石灰用最一般介于21~31.8 [mgCa(OH>2/m3污水]，是比較低的。第二，剩余污泥中含磷量約為2.1%~7.1％，是比較低的，可以充作肥料。第三，本工藝的SVI值低于100，污泥易于沉淀、濃縮和脫水、肥分高，絲狀菌難于增殖，污泥不膨脹。但是，該工藝也有—些劣勢(shì)：

①Phostrip工藝的流程復(fù)雜，石灰儲(chǔ)存和預(yù)備系統(tǒng)的問(wèn)題也較多，維護(hù)、運(yùn)行和管理的要求也較高，因而基建投資和運(yùn)行費(fèi)用均比較髙。

②沉淀池的底部可能形成缺氧環(huán)境而產(chǎn)生磷釋放的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時(shí)排放和回流含揉污泥。

二、污水除磷生物處理技術(shù)

當(dāng)過(guò)量的含磷廢水排入不外流的水體、湖泊或內(nèi)陸海水時(shí)，會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成生態(tài)的污染。生物除磷的原理是利用聚磷菌，在經(jīng)過(guò)厭氧段的釋磷后，能夠在好氧段超過(guò)其生理需要的吸收磷，并將其以聚合磷的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)，形成聚磷污泥，并最終通過(guò)污泥的排放達(dá)到從污水中除磷的目的。

生物除磷原理示意圖

作用機(jī)理：

一、厭氧釋磷：在厭氧段，有機(jī)物通過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，聚磷菌(PAO)通過(guò)分解體內(nèi)的聚磷和糖原產(chǎn)生能量，將VFAs攝入細(xì)胞，轉(zhuǎn)化為聚β羥基丁酸(PHB)或PHV等內(nèi)貯物，其所需的能量來(lái)自聚磷酸鹽的水解，并將磷以正磷酸鹽的形式釋放到污水中。

二、好氧吸磷：在好氧段，以PHB形式貯存的的碳源物質(zhì)氧化，同時(shí)釋放的能量被聚磷微生物利用從污水中吸收過(guò)量的正磷酸鹽，以合成新的細(xì)胞，形成富磷污泥。

三、通過(guò)排放高含磷的剩余污泥將磷從系統(tǒng)中除去。

生物除磷的影響因素

一、溶解氧：厭氧池內(nèi)：0.2mg/L ; 好氧池內(nèi)：2mg/L。

二、污泥齡：剩余污泥對(duì)脫磷效果有很大影響，泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥多，可以取得較好的除磷效果；一般3.5到7天

三、溫度：5~30C；

四、pH值：6~8。

五、BOD5負(fù)荷：BOD/TP > 20；小分子易降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷的釋放的能力更強(qiáng)；磷的釋放越充分，磷的攝取量也越大。

六、硝態(tài)氮：硝酸鹽應(yīng)小于2mg/L，否則抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PHB合成能力；當(dāng)COD/TKN  10，硝酸鹽的影響就減弱了。

七、氧化還原電位：好氧區(qū)的ORP: + 40~50mV；缺氧區(qū)的ORP: -160~ 5mV

應(yīng)用范例：

A/O生物除磷工藝

A/O工藝(anaerobic/oxic)是厭氧/好氧工藝，工藝簡(jiǎn)單，水不內(nèi)循環(huán)，比較與生物脫N的A/O工藝異同，是直接根據(jù)生物除磷的基本原理出發(fā)而設(shè)計(jì)出來(lái)的一個(gè)工藝。其中個(gè)部分的主要功能如下：

厭氧池：釋放P, 有機(jī)物厭氧分解;  

曝氣池：吸收P, 去除BOD;  

沉淀池：泥水分離.。

特點(diǎn)效果：

?水力停留時(shí)間為3~6hr。

?曝氣池內(nèi)的污泥濃度一般在2700~3000mg/l。

?磷的去除效果好（90%以上），出水中磷的含量低于1mg/l。

?污泥中的磷含量約為4%，肥效好。

?污泥的SVI（污泥體積指數(shù)）小于100，易沉淀，不易膨脹。

Phostrip生物除磷工藝

Phostrip生物除磷工藝

流程說(shuō)明：

1.含磷污水進(jìn)入曝氣池，同步進(jìn)入曝氣池的還有由除磷池回流的已釋放磷但含有聚磷菌的污泥。曝氣池的功能是：使聚磷菌過(guò)量地?cái)z取磷，去除有機(jī)物，還可能出現(xiàn)硝化作用。

2.從曝氣池流出的混合液(污泥含磷，污水已經(jīng)除磷)進(jìn)入沉淀池(Ⅰ)，在這里進(jìn)行泥水分離，含磷污泥沉淀，已除磷的上清液作為處理水而排放。

3.含磷污泥進(jìn)人除磷池，除磷池應(yīng)保持厭氧狀態(tài)，含磷污泥在這里釋放磷，并投加沖洗水，使磷充分釋放。已釋放磷的污泥沉于池底，并回流曝氣池，再次用于吸收污水中的磷。含磷上清液從上部流出進(jìn)入混合池。

4.含磷上清液進(jìn)人混合池，同步向混合池投加石灰乳，經(jīng)混合后進(jìn)入攪拌反應(yīng)池，使磷與石灰反應(yīng)，形成磷酸鈣(Ca3(P04)2)固體物質(zhì)。用化學(xué)法除磷。

5.沉淀池(Ⅱ)為混凝沉淀池，經(jīng)過(guò)混凝反應(yīng)形成的磷酸鈣固體物質(zhì)在這里與上清液分離。已除磷的上清液回流曝氣池，而含有大量(Ca3(P04)2)的污泥排出，這種含有高濃度PO4的污泥宜于充作肥料。

特點(diǎn)效果：

1.除磷效果好, 除磷穩(wěn)定, 一般出水磷濃度達(dá)到1mg/L以下, 但是沒(méi)有脫氮的功能。

2.污泥含磷率高, 可以作為肥料使用。

3.工藝流程復(fù)雜, 管理難度高, 需氧投加石灰, 基建和運(yùn)行費(fèi)用較大。

適用范圍：

 

磷礦場(chǎng)廢水污染                                                               含磷洗滌劑生活排污廢水

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