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污水除磷的處理方法范文1
Abstract: along with the national and local discharge standards rise, most sewage treatment plants due to the limitation of design before and after the treatment of some indexes of water quality reach new standard requirements. This paper mainly introduces the guangzhou liede sewage treatment plant in the chemical phosphorus removal process of some successful experience in sewage treatment process that the use of the feasibility and operability.
Keywords: sewage treatment; Chemical wastewater; Chemical analysis
中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A文章編號：
1 工藝與方法
1．1 ERP―SBR側流除磷工藝流程和裝置ERP―SBR側流除磷工藝流程見圖1。該系統包括3個主要反應器：SBR主反應器、強化厭氧釋磷池和化學除磷池，有效體積分別為18，3，2L。SBR主反應器用小砂頭充氧曝氣、機械方式攪拌，利用微電腦定時控制器實現曝氣、攪拌以及沉淀過程的自動切換。SBR主反應器采用間歇進水、間歇排水方式運行，周期進水量為11L，周期為8 h(3周期／d)，運行工況為：進水厭氧2h―好氧3h―缺氧攪拌1.5h―后曝氣0.5h―沉淀排水、污泥外循環、閑置共1h。
在實驗運行過程中，每天有2個運行周期進行好氧污泥外循環：將沉淀排水后SBR反應器中混合液約0.5L排放至強化厭氧釋磷池中，加入2L實驗污水，在磁力攪拌作用下厭氧釋磷4h；然后靜置沉淀，將分離產生的上層清液約1.5～2L導入化學除磷池，加入石灰乳進行磷的化學固定，除磷后的上層清液匯入實驗污水；釋磷池污泥轉入SBR反應器參與好氧(部分時段)以及后續的缺氧和后曝氣階段的反應過程。運行過程中未進行專門的排泥，系統污泥的損失完全來自指標測試，約為300 mL／d，系統污泥齡大約為60d，穩定運行階段SBR主反應器的污泥質量濃度為6.5～7.5 g／L。
在實驗運行過程中，每天有2個運行周期進行好氧污泥外循環：將沉淀排水后SBR反應器中混合液約0.5L排放至強化厭氧釋磷池中，加入2 L實驗污水，在磁力攪拌作用下厭氧釋磷4h；然后靜置沉淀，將分離產生的上層清液約1.5～2L導入化學除磷池，加入石灰乳進行磷的化學固定，除磷后的上層清液匯入實驗污水；釋磷池污泥轉入SBR反應器參與好氧(部分時段)以及后續的缺氧和后曝氣階段的反應過程，運行過程中未進行專門的排泥，系統污泥的損失完全來自指標測試，約為300 mL／d，系統污泥齡大約為60d，穩定運行階段SBR主反應器的污泥質量濃度為6.5～7.5 g／L。
2．2 實驗水質及測定方法
ERP―SBR側流除磷工藝處理的污水為某大學校園生活污水，測定方法：HACHDR／2O10 COD測定儀測定污水中化學需氧量(COD)；過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定污水中總N 的質量濃度；鈉氏試劑光度法測定污水中NH-N 的質量濃度；鉬酸銨分光光度法測定污水中總P的質量濃度；ORP-431測定儀測定污水的pH 值；YSI5100 DO測定儀測定污水中的溶解氧(DO)，質量法測定污水中的懸浮物(MLSS)，實驗期間水質質量濃度變化為，ρ(COD)=238～694 mg／L ；ρ(N)=28．6～58.3 mg／L；ρ(NH3-N)=20.6～51．4 mg／L；ρ(P)=5.5～13.25 mg／L；pH=7～8實驗溫度控制在22～3O℃。
2．3 實驗方法
為了探索側流除磷工藝化學固磷系統較為理想的運行條件，以課題組長期運行的ERP―SBR側流除磷工藝中強化厭氧釋磷池富磷上層清液為研究對象，通過添加Na2HPO4模擬不同質量濃度的厭氧富磷污水，以除磷藥劑加人量和所得污泥中磷的質量含量為考察指標，探索較為理想的有利于磷資源回收的化學除磷系統。
3 結果與討論
3．1 富磷污水磷質量濃度與藥劑加入量的關系污水中，不同磷質量濃度的厭氧釋磷池上層清液在化學除磷過程中對藥劑(石灰)需求見圖2～3。圖中，ρt (P)= 7mg／L的曲線代表了城市污水直接化學除磷時的藥劑消耗情況；ρch為出水磷的質量濃度；m ch (P)為單位石灰除磷質量。
由圖2～3可知，藥劑加入量越大，化學除磷池上層清液中磷的質量濃度就越低；在富磷污水中，磷質量濃度高且藥劑加入量較低的情況下，單位藥劑(CaO／mg)的除磷量更多，藥劑利用率最大；當ρ(CaO)>200 mg／L時，化學除磷池中殘留在溶液中的磷質量濃度卻幾乎相同，和原始磷質量濃度的關系不明顯。說明在化學除磷系統中確定合理的化學除磷平衡點(即化學除磷池上層清液中磷的質量濃度)，可以降低化學除磷藥劑的加入量，提高藥劑的利用率。結合ERP-SBR工藝運行方式可知，由于化學除磷池上層清液依然含有釋磷污水攜帶的氨氮和COD，不作為直接外排水而是匯人污水池。因此，從藥劑有效利用率的角度，建議把化學除磷池上層清液中ρ(P)=3～5mg／L作為化學除磷平衡控制點，此時藥劑(Ca0)的加人量ρ(CaO)=130～l50 mg／L，單位藥劑(CaO／mg)的除磷量為0．6～0．2 mg。與城市污水化學除磷系統的單位藥劑(CaO／mg)除磷量相比(0．023 mg)，增加了8～25倍。
3．2 堿度對化學除磷過程的影響
當用石灰直接去除城市污水中低質量濃度的磷時，通常認為石灰藥劑的加入量取決于污水堿度而不是磷酸鹽濃度。藥劑的有效利用率低、費用高。究其原因是，石灰不僅可以和磷酸鹽反應生成磷酸鈣，同時還可以和污水中的碳酸鹽反應生成碳酸鈣，而碳酸鹽是影響污水堿度最主要的物質，當磷的質量濃度較小時，碳酸鹽的競爭或污水堿度的影響就更加明顯，為了研究污水堿度對富磷污水除磷系統的影響，以ERP―SBR工藝厭氧釋磷污水為基礎，通過加入石灰乳人工調配富磷污水的堿度(圖4～5)。圖4～5分別反映了污水堿度。ρ(CaO)／(mg?L )對富磷污水ρt(P)=50 mg／L和城市污水ρ(P)=7 mg／L化學除磷系統的影響。
由圖4～5可知，污水的堿度越大，達到同樣的處理程度所需要的石灰藥劑量越高；在石灰藥劑加入量相同的情況下，污水堿度越高，化學除磷池出水中磷的質量濃度越高，對比2個實驗系統發現，污水堿度對城市污水化學除磷池出水磷質量濃度的影響較顯著，而藥劑的加入量卻對富磷污水化學除磷池上層清液中磷的質量濃度的影響更直接，值得注意的是，2種化學除磷方法的除磷池上層清液中磷的質量濃度的控制點是不一樣的，富磷污水的平衡質量濃度可以設定為5 mg／L，而在城市污水化學除磷系統中，則宜按達標排放(0．5mg／L)進行核定，據此，可以估算2種除磷方法化學藥劑的耗量。
1)城市污水直接化學除磷石灰消耗量。基本條件：城市污水中ρ(CaO)=100～150 mg／L，經過生物脫氮后，由于硝化、反硝化作用的存在，二沉池后出水堿度比原污水下降3O%；城市污水中ρ(P)=7 mg／L，經過二級生物處理后，由于同化作用的存在，磷的質量濃度下降30％。由圖5可知，對上述二沉池出水實施化學除磷，并以ρ(P)=0．5 mg／L為處理出水控制標準時，單位體積(1m3)污水將消耗200～250g石灰，按處理1萬t／d污水計，石灰消耗量為2～2.5t／d。
2)ERP―SBR工藝側流化學除磷石灰消耗量。基本條件：根據工藝運行方式，ERP―SBR實驗系統處理水量為33 L／d，進入化學除磷池的富磷上層清液約3～4 L／d，相當于處理水量的9～12 。經測試富磷污水的堿度，其值和原污水相當，ρ(CaO)=1O0～150 mg／L。由圖4可知，對富磷污水實施化學除磷，并以5 mg／L為處理出水控制目標時，處理單位體積(1m)富磷污水將消耗140g石灰，換算成處理單位體積(1m)城市污水的消耗量為12．6～16.8g石灰，僅為城市污水化學除磷系統藥劑耗量的7.7 ～8.4 。
3．3 化學富磷污泥產量及其中磷的質量分數
石灰與磷酸鹽可以生成多種形式的鈣鹽，其中CaHP0,Ca3 (P04)2 ,Ca5(P04) 30H較為常見。實際上，在含碳酸鹽的開放污水系統中，較難生成特定形式的純磷酸鹽晶體，通常是一系列較難計量的磷酸鹽和碳酸鹽沉淀混合物，研究了富磷污水化學除磷過程，化學污泥產率及污泥中磷的質量分數。將ρ(P)=50 mg／L，ρ(Ca0)=166mg／L的富磷污水1000mL加入6個1000 mL的燒杯中，分別加入不同質量的石灰；然后以160 r／min的轉速攪拌1 min，80r／min攪拌4min，40r／min慢速攪拌6 min，靜沉30min后取上層清液測定磷的質量濃度；過濾后用質量法測定化學污泥質量，根據化學反應前后磷的質量濃度差異計算污泥中磷的質量分數(圖6)，由圖6可知，伴隨著藥劑加入量的增加，化學除磷池出水磷酸鹽質量濃度逐漸降低，化學污泥產量逐漸增加，而化學污泥中磷的質量分數卻逐漸下降；當ρ(CaO)=13O～140 mg／L時，化學除磷池上層清液中ρt(P)< 5 mg／L，化學污泥產生量約為0．27 kg／m。(干質量)，污泥中W (P)=17%，相當于含有38%的P2O5或85%的Ca3PO4，這種高含磷的化學污泥可以直接作為磷資源加以回收利用。
4 結論
（1）在富磷污水側流化學除磷系統中，確定合理的化學除磷平衡點，可以降低化學除磷藥劑的加入量，提高藥劑利用率。建議化學除磷池中以ρ（p）=3-5mg/L作為處理出水磷質量濃度的控制目標，此時藥劑加入量ρ（CaO）130-150mg/L,單位藥劑（CaO/mg）除磷量為0.6-0.2 mg 。
（2）在城市污水化學除磷系統中，石灰的加入量主要取決于污水的堿度；富磷污水側流化學磷系統中，石灰藥劑的加入量將直接影響除磷效果，與城市污水直接化學除磷系統相比較，富磷污水側流化學除磷工藝只有相當于進水總量9%-12%的厭氧釋磷液需要進行化學除磷。富磷污水側流化學除磷系統，石灰藥劑（CaO/mg）的用量僅為城市污水直接化學除磷系統的7.7%-8.4%。
（3）處理單位體積（1m3）ρ（p）=50mg/L的富磷污水，可以得到0.27kg的ω(p)=17%的化學污泥，城市污水中磷資源的回收率可以達到65%，進一步提高SBR運行周期n和充水比λ，磷的回收率有望進一步增加。
污水除磷的處理方法范文2
【關鍵詞】環境污水處理；化學除磷藥劑；工藝
隨著工業生產的快速發展，城鎮化建設的快速推進，大量含磷生活環境污水、工業廢水排入江河湖泊中，增加了水體營養物質的負荷，從而引起水體中藻類與水生植物異常繁殖，即水體的富營養化。研究表明。多數水體富營養化的限制因素是磷。因此控制水體中磷的濃度尤為重要。明確了城市環境污水處理中除磷的重要性和迫切性，而在普遍采用的生物除磷技術不能滿足出水磷的排放標準時可考慮采用化學除磷技術。
一、環境污水處理中化學除磷工藝的概述
化學除磷的反應機理是在環境污水處理工藝中投加金屬鹽類等，除磷藥劑形成不可溶性的磷酸鹽或多聚磷酸鹽沉淀產物，然后再通過沉淀分離或過濾分離等方法從環境污水中去除磷酸鹽。藥劑投加后，首先，金屬離子與磷酸鹽快速結合會形成低溶解度、極細小晶狀體的磷酸鹽化合物；然后，在流速梯度或混合擴散過程作用下互相接觸生成大顆粒絮凝體；最后，絮凝體通過沉淀分離或過濾分離等方法將水體分開，得到凈化的廢水和化學污泥，從而實現化學除磷的目的。因此，化學除磷過程包括沉析、凝聚、絮凝以及固液分離四個步驟，其本質就是磷酸鹽從液相轉移到固相的過程。在這個過程中沉析和凝聚反應發生的非常快，被認為是同時發生的，凝聚時形成的主粒子，在絮凝過程中相互結合形成更大的粒子――絮體，以利于沉淀或者固液分離，由上述分析 可知，化學除磷效率與沉析和絮凝過程直接相關，沉析、凝聚與磷酸鹽化合物種類與化學除磷藥劑的種類及pH等因素有關，絮凝過程與除磷工藝形式有關，因此，要提高化學除磷效率必須從化學除磷藥劑的種類、反應環境的pH及除磷工藝等因素考慮。
二、環境污水處理中化學藥劑除磷工藝的分析
目前用于環境污水化學輔助除磷的藥劑主要可分為鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽、改性硅藻土及復合絮凝劑等。以下就常用的幾種進行研究分析，旨在提高對環境污水的處理。
1、鋁鹽化學除磷藥劑。鋁鹽化學除磷藥劑主要有硫酸鋁、氯化鋁和聚合氯化鋁等。三價鋁鹽藥劑除磷的反應包括兩個反應過程：（1）三價鋁離子與環境污水中的磷酸根發生沉淀反應，生成沉淀化合物AlPO4；（2）三價鋁離子發生水解反應，生成具有較高的正電荷和較大的比表面積的單核羥基絡合物和多核羥基絡合物，然后，多核羥基絡合物之間發生范德華力、吸附架橋和網捕等作用獲得較好的沉淀效果，從而實現化學除磷。Al3+水解反應和金屬磷酸鹽的溶解性均受到pH的影響，同時金屬離子也會與OH-發生反應，從而與PO43-形成競爭反應不利于除磷，由此可見，鋁鹽化學除磷過程中控制合適的pH是非常重要的。鋁鹽除磷理想的pH=5.8～6.9。值得注意的是經用鋁鹽除磷藥劑處理后出水中的鋁含量大幅度增加，可能會造成排放水體中鋁鹽超標，引起微生物鋁中毒，因此需要控制投加量。
2、鐵鹽除磷藥劑。鐵鹽除磷藥劑主要有硫酸亞鐵、聚合氯化硫酸鐵、氯化鐵及聚合氯化鐵等。鐵鹽與鋁鹽除磷反應機理類似，之外還會發生強烈水解并同時發生各種聚合反應吸附水中的磷。Fe2+除磷效率與pH相關，但有關Fe2+除磷最佳pH存在爭議：有人認為pH=8時，Fe2+除磷效果最好 ，但王文超等認為pH=7.5～8.5時不易生成沉淀，從而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要較高pH 值，而環境污水廠處理中pH值往往低于7.5，另外，在水中Fe3（PO4）2-沒有FePO4穩定，這些都限制了二價鐵鹽在廢水除磷中的應用，實際過程中可利用好氧池曝氣的特點將Fe2+氧化成Fe3+來提高化學除磷效率。鐵鹽與磷酸鹽反應形成沉淀物相對于鋁鹽更加穩定，而具有沉降速度快的優點，因此實際應用比較多，但是具有出水濁度與色度高、對出水pH影響大、運輸和貯存麻煩、對設備腐蝕大等缺點，同時鐵也是刺激藻類生長和引發湖泊水華的一個重要因素，這些缺點限制其使用范圍。由于需要較高的pH，同時鈣鹽除磷藥劑還會引起池壁或渠、管壁上結垢及曝氣管堵塞等，因此鈣鹽除磷藥劑在城市環境污水處理廠中應用的比較少。磷酸氨鎂法是近幾年國際上非常流行的廢水除磷方法，但我國還未出現相關的報道。
3、復合新型除磷藥劑。復合新型除磷藥劑主要有聚氯化鋁鐵（PAFC）、聚氯化鋁（PAC）、聚氯化鐵（PFC）、聚合硫酸鐵（PFS）、聚亞鐵、聚氯硫酸鐵（PFCS）、聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）、聚合硫酸鋁鐵（PFAS）以及改性硅藻土等。這些新型除磷藥劑基本上都有良好的電荷中和與吸附架橋功能，凝聚性能良好，絮凝體生成迅速，密集度高且質量大，沉降性能優越，沉降的污泥脫水性能好，無二次污染，適用水體pH值范圍廣，具有較強的去除效果，而且藥劑生產工藝簡單，原料易得，生產成本低。其中PAFC在環境污水廠中應用的比較多，原因在于PAFC結合了鋁鹽和鐵鹽的雙重優點，化學反應速度快、形成絮體大且重、沉降快和過濾性好等優點。因此，PAFC既能克服鋁鹽絮體生成慢、絮體輕、沉降慢的不足，同時又能克服鐵鹽除磷的出水渾濁、色度高的缺點。改性硅藻土是最近新使用的化學除磷藥劑，其組成包括硅藻土、PAC和石灰等，其中的PAC和石灰可與PO43+反應生成A1PO4和Ca5（PO4）3OH等沉淀物，同時硅藻土具有吸附、混凝、過濾、共沉等作用，能充分接觸并除去水中的PO43-。因此除磷效果較穩定，出水TP變化較小。
通過上述分析可知，復合新型除磷藥劑，如聚氯化鋁鐵結合傳統鐵鹽鋁鹽除磷藥劑的優點，適用范圍和條件較廣，除磷效果好，而且對環境污水處理系統中微生物影響較小，具有良好的發展前景。
結束語
一般生產環境污水僅僅采用單純的生物除磷，特別目前普遍采用的單級生物脫氮與除磷相結合的工藝，難以滿足目前國家環境污水排放標準的要求。因此，有必要考慮采取化學除磷或化學輔助除磷。今后化學除磷的研究方向應是將化學法和生物法結合起來。降低化學藥劑的投加量和減少污泥量，從而促進環境污水工藝的發展。
參考文獻：
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污水除磷的處理方法范文3
關鍵詞：干渣吸附；含磷污水；研究經驗
0 前言
就目前來看，世界上較為常用的除磷方式有生物法、離子交換法、吸附法、化學法等。其中，吸附法在處理水污染時的成本較低、操作便利、工作效果相對較好，其在處理含磷污水時的使用頻率相對也比較高。干渣作為鋼鐵工業生產期間產生的副產物，其本身包含了較多的活性成分，具有較強的吸附力，利用它對含磷污水進行處理，可以獲得較好的處理效果。
1 干渣吸附除磷實驗的材料和方法
1.1 干渣吸附除磷的實驗材料
筆者在試驗中使用的干渣是上海寶鋼公司在生產經營中產生的物質，在經過清洗和干燥處理后，將其研磨成為30、60、100目儲備使用。干渣中的物質在借助X射線進行熒光分析后，其包含了氧化鎂、二氧化硫、氧化鈣、以及少量的三氧化二鐵等。
1.2 干渣吸附除磷實驗方法
筆者先稱取了60目的干渣兩個，放置到250毫升具有塞子的錐形瓶之中，加入了100毫升的KCL溶液，配置出了包含了一定量磷元素的溶液，但在恒溫狀態中，該溶液會因為受到振蕩的影響，不能夠借助鉬銻抗分光這種光度法，測定出清液中產生的磷濃度變化[1]。因此，在利用干渣具有的吸附作用對含磷污水進行處理時，相關人員需要測定出清液中包含的磷元素濃度，以此來計算出污水中需要解吸的磷元素總量，從而確定干渣的使用量。
2.干渣對含磷污水的理效果
2.1 污水中的含磷濃度會影響除磷效果
因為干渣使用量的高低會對不同濃度的含磷污水產生的吸附除磷效果具有一定的差異，且含磷濃度也會對干渣除磷效果產生一定的影響。筆者借助干渣除磷實驗，通過對實驗過程中具體情況進行觀察后發現：在初始吸附階段，干渣除磷效率會隨著時間的增加而提升；在干渣的吸附能力處于平衡狀態后，延長干渣與含磷污水的接觸時間，則不會使干渣除磷效果得到較大的提升[2]。與此同時，當磷的濃度相對較高時，干渣在各個階段都能夠達到較好的除磷吸附效果，當吸附處理20個小時之后，含磷污水中磷元素的去除率可以達到90%。隨著現階段水體磷污染負荷量的提升，利用干渣對污水進行除磷處理的效率也在不斷降低，其在使用了大約20個小時后，對磷元素的去除率只能夠達到56%。這樣一來，便只能夠在使用干渣吸附大約48個小時之后，才能夠達到吸附平衡的狀態，此時干渣的除磷效率就能夠提高到65%左右。
2.2 干渣顆粒會對除磷效果的影響
在30目、60目、100目這三種粒徑狀態下，干渣都能夠達到較好的除磷效果，且干渣在處于吸附平衡的狀態時，它的除磷效率「哂80%。由此我們也可以發現，干渣粒徑的大小也會對其本身的吸附和除磷效果產生一定的影響。首先，如果干渣粒徑越小，除磷的效果就越好，在吸附平衡時，30、60、100目的干渣其能夠去除磷元素的效率分別為80%、93%、96%。其次，干渣的粒徑越小，其除磷的速度就越快。30目的干渣在吸附24小時時，就能夠獲得80%的除磷效果、在100目時，只需要6個小時，就能夠達到95%的除磷效果。這樣一來，我們就可以推斷出：干渣粒徑的大小會對吸附劑吸附磷元素物質總量和吸附表面積的擴散速率等都會產生較大的影響[3]。其中，干渣粒徑越小，吸附劑比表面積就越大，吸附質擴散速度和效率也越高；而干渣粒徑越大，則相反。
2.3 現場溫度會影響干渣除磷效果
通過上文的實驗研究可以發現，溫度是對干渣吸附和除磷作用影響最大的一個因素，特別是在現場溫度相對較低的條件下，這種影響特別明顯。基于此，我們可以發現，當干渣處理現場的溫度相對較高時，干渣的吸附和除磷效果就能夠得到極大的提升。
污水除磷的處理方法范文4
關鍵詞：除磷藥劑；鐵鹽；除磷效率；研究現狀；試驗研究
隨著國家科技進步，人類生活水平提高，產生了大量工業廢水、生活污水。若將未處理的污水直接排入河流湖泊，會造成水體富營養化，引起藻類大量繁殖。由于造成藻類大量繁殖的因素中，磷含量超標最為關鍵，因此提高水處理效率，降低水中磷含量，已成為防治富營養化水體中最為關鍵的一步。筆者將在此文中著重對化學除磷劑中的鐵鹽除磷藥劑進行研究。
1 化學除磷藥劑種類及其運用情況
污水中磷的去除包括化學除磷和生物除磷，其中生物除磷相對比較經濟，但為了滿足國家污水處理標準，化學除磷法已成為常用方法，國內外廣泛應用的化學除磷劑有鋁鹽、鈣鹽、復合絮凝劑以及鐵鹽。
鋁鹽中常用的除磷劑主要包括三種：硫酸鋁、氧化鋁以及聚合氯化鋁，其中運用最為廣泛的是硫酸鋁，多運用于堿性廢水。如今在工藝相對落后的情況下，部分造紙廠等仍然采用硫酸鋁進行除磷。鈣鹽中最常見的是石灰石，一般只用于二級出水中，其污泥產量比采用其他絮凝劑時要多得多，而且還需配備汽提塔，污泥焚燒回收必需的相應設備和生產、運行經驗，不宜采用在現有污水廠改造上，但可以在新建污水廠中進行一些有益的嘗試[1]。復合絮凝劑主要分為三種，無機-無機、無機-有機以及有機-有機復合絮凝劑。目前廣泛應用于工業用水、工業廢水以及生活污水的處理中，其中無機復合絮凝劑主要是鋁鹽、鐵鹽、以及硅酸鹽的復合，或者大分子聚合物，在污水處理中主要作為助凝劑和絮凝劑以及污水處理劑。鐵鹽除磷劑主要包括硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵等，溶于水后發生水解反應，溶液呈酸性，多應用于處理堿性廢水。如今生產生活排放的污水多呈堿性，使得鐵鹽相比于其他除磷劑具有更為廣泛的應用和更大的發展潛力。
2 常見的除磷藥劑
（一）鋁鹽
鋁鹽在除磷過程中，其投放量與污水的含磷量必須嚴格控制在一定范圍內，但經過鋁鹽除磷藥劑處理過的污水含鋁量依然存在超標的可能性。由于如今我國很多的水處理工程中所用的鋁鹽都是由廢鋁灰制成，在投放鋁鹽以后如果未經檢測就排放，對水體的危害極大，且其中相當一部分的鋁會被人或其他生物體吸收，危害人體健康，破壞生態環境，因此除了控制投入量以外，必須在污水處理后對水體的各項指標進行監測，使其控制在標準范圍以內[2]。
（二）鈣鹽
采用石灰石除磷時，一方面，所生成的磷酸氫鈣，改善了沉淀效果，加快了沉析速率，另一方面，生成的磷酸鈣，作為增重劑其溶解度與pH值有關，當pH值超過一定范圍就會產生碳酸鈣，有助于沉淀。高堿度廢水要求投加大量石灰石pH 調節至10-11，在此氫離子濃度下，磷的沉淀是有效的[3]。只有在堿度非常低的廢水中，石灰石才主要消耗在磷沉淀反應中，但同時易造成沉淀池壁上結垢，阻塞管道等現象，在城市污水處理過程中很難控制。
（三）復合混凝劑
復合混凝劑與單一的絮凝劑相比有明顯的優勢，采用復合混凝劑是一種簡單經濟的方法，比如目前國內報道較多的陰離子復合氯根和硫酸根復合的鐵鹽，以及陽離子復合鐵鋁復合，這種絮凝劑不僅有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力，而且有良好的除磷和除COD等性能。
（四）鐵鹽
鐵鹽相比鋁鹽和鈣鹽，對受納水體的影響較小，溶于水后，三價鐵一方面會形成難溶鹽，另一方面會通過溶解和吸水發生強烈水解，在水解的同時發生各種聚合反應，生產各種具有較長線性結構的多核羥基絡合物，含鐵的羥基絡合物能有效降低或消除水體中膠體的 電位，通過電中和，吸附架橋，及絮體的卷掃作用使膠體凝聚，再通過沉淀分離將磷去除[4]。鐵鹽化學除磷劑處理污水過量的磷極其有效，在磷含量為2.5mg/L 的二級水中，投入50-100mg/L 的氯化鐵就可以達到90%以上的去磷率，而且在一定條件下取得其他良好的效果，如降低污泥指數、進一步降解COD、減少異味等[5]，另外，鐵鹽及其復合混凝劑除磷相比鋁鹽除磷對于生物的危害更小，更環保，滿足可持續發展的要求。因此，在污水處理過程中，鐵鹽除磷試劑與其它除磷試劑相比，有更高的發展價值和潛力。
3 鐵鹽除磷藥劑的研究現狀
由于鐵鹽除磷藥劑呈酸性，在堿性廢水中具有除磷效率高、工藝簡單等優點，如今我國在除磷藥劑市場上的鐵鹽逐漸替代了鋁鹽，尤其在自來水與生活污水的處理上更是從法律上嚴格規定了不能使用鋁鹽只能使用鐵鹽。相比于形式單一的鋁系除磷劑，鐵系除磷劑比較多樣化，目前市場上使用的有低分子的三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵等，另外，我國在研發、生產高分子復合鐵鹽方面也取得了較大進展，如聚氯化鋁鐵、復合亞鐵、聚硫酸鋁鐵等。
在2016年鄭州大學大學生創新創業訓練計劃項目《富營養化水體緩釋除磷研究》中，主要針對三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵這四種鐵鹽除磷藥劑的除磷率進行了試驗研究。由于河南省境內沒有磷含量超標的富營養化水體，再者考慮到經費有限，此試驗配制濃度為12.4mg/L的磷酸二氫鉀溶液模擬磷含量超標的富營養化水體進行除磷研究。
（一）三氯化鐵（FeCl3?6H2O）
三氯化鐵極易溶于水，水解后溶液呈強酸性，腐蝕性大，低溫下混凝效果好，使用pH范圍為4～11[6]。固體三氯化鐵含有六個結晶水，在水溶液中以水合離子[Fe（H2O）6]3+形式存在，隨著pH的升高不斷發生水解反應[7]。從FeCl3?6H2O除磷試驗結果來看，當濃度為8.710g/L的FeCl3溶液的質量為16.549mg時，除磷效果最佳，除磷率可達25.806%，可推知，FeCl3?6H2O最優投量為82.8305mg/L。
（二）硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）
通常，硫酸亞鐵與三氯化鐵一起用于水處理，適用于pH為8～11，且其最佳pH>9.5，其溶解性較好，但混凝性不如Fe3+。固體硫酸亞鐵含有七個結晶水，在水溶液中多形成絡合物。
從FeSO4?7H2O除磷試驗結果來看，當向200mL KH2PO4溶液中投入0.673mgFeSO4?7H2O時，除磷效果最佳，除磷率可達41.935%，即FeSO4?7H2O最優投量為3.3640mg/L。相比三氯化鐵來說硫酸亞鐵更為經濟，但考慮到Fe2+的還原性消耗水中大量溶解氧，因此不宜大范圍使用。
（三）硫酸鐵（Fe2（SO4）
固體硫酸鐵不含結晶水，溶解性極差，因此溶解時間較長，導致部分Fe3+被氧化生成Fe（OH）3，降低了除磷效率。從Fe2（SO4）3除磷試驗結果來看，當參與反應的Fe2（SO4）3溶液質量為6.450mg時，除磷效果最佳，除磷率為23.790%，可推知，Fe2（SO4）3的最優投量為32.25mg/L。由于硫酸鐵溶解慢，除磷效率低，因此目前除磷藥劑市場上應用更多的是聚硫酸鐵（PFS），是一種鹽基性高價鐵的大分子化合物，具有混凝性好、適用水體pH范圍廣等優點。
（四）聚氯化鋁鐵（PAFC）
聚氯化鋁鐵是工廠污水處理中經常使用的除磷藥劑，是一種以鋁為主、鐵為輔、性能優良的新型復合無定型、無機高分子混凝劑，有鐵鹽和鋁鹽的雙重特性，吸附性能好、絮體形成快等。查閱資料得知聚氯化鋁鐵的最優投量在50mg/L左右，再考慮實驗的方便和合理性，確定配制濃度為2.5g/L的聚氯化鋁鐵溶液，分析實驗結果數據可知，5mg該聚氯化鋁鐵溶液除磷效果最佳，除磷率為31.855%，則聚氯化鋁鐵的最優投量為25mg/L。
（五）其他復合鐵鹽
在此項目中，將以上四種除磷劑按其最優投量的比值混合，并加入一定量硅藻土，以制備一種高效復合鐵鹽除磷藥劑。通過試驗可知，該除磷劑的最優投量為15.8885mg/L，除磷率可達33%，具有除濁效率高、工作安全可靠、混凝效果好、pH適用范圍廣等優點。
4 鐵鹽除磷藥劑的發展方向
隨著生活水平的提高，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大，而日益嚴重的水污染卻蠶食大量可利用水資源。為了實現污水處理資源化和可持續發展，我國近年來新型鐵鹽除磷藥劑的發展也與時俱進，逐漸從單一型過渡到復合型、從低分子發展為高分子、具備更多優良性能。其中復合型絮凝劑的發展包括有以下幾個方面：陰離子復合、陽離子復合、多種離子復合、無機-礦物復合和無機-有機復[8]。
具體來說，在鐵鹽除磷藥劑的研究、開放、制備、應用等方面，環境工作者們也不斷在提高技術水平，以制備能廣泛應用于生產實際，除磷效率較高，能夠進行多級除磷，且對生物無危害的復合鐵鹽除磷藥劑，以求耗材更少、費用更低、去除效率和回收率更高、更環保，并提倡采用生物化學法結合、聯合投藥的除磷方法。
參考文獻
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作者簡介
喻晉芳（1996-），女，漢族，湖南長沙市人。
趙佳敏（1995-），女，漢族，湖南長沙市人。
污水除磷的處理方法范文5
關鍵詞：含磷廢水 化學除磷 應用
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1007—3973（2012）009—123—02
1 前言
大慶煉化公司丙烯酰胺生產裝置以四種原料（次磷酸鈉、硫酸銅、硫酸、液堿）發生化學反應制備單質銅催化劑，因液堿過量加入，反應液呈強堿行，所以對制備的銅催化劑洗滌6次，除去反應液中的氫氧根離子及鈉離子。次磷酸鈉與硫酸銅反應后，次磷酸鈉被氧化生成亞磷酸鈉，所以含磷污水中磷主要以亞磷酸根形式存在。
經檢測丙烯酰胺生產裝置排出的含磷廢水中總磷含量為1820mg/l，要求含磷廢水經處理后總磷濃度小于10 mg/l，處理后的含磷廢水與公司其他廢水混合，使公司總廢水排口的總磷濃度小于1.0mg/l。
2 含磷廢水水質分析與處理工藝選擇
丙烯酰胺生產裝置產生的含磷廢水，化學組成主要是亞磷酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉，廢水中總磷濃度較高，每年產生含磷廢水29600噸。
目前應用較廣泛的污水除磷方法有化學除磷和生物除磷兩種工藝。生物法除磷適用于處理含磷污水量較大，磷含量較低的污水處理。化學除磷法適用于處理含磷污水量較少，磷含量較高的污水處理。
由于廢水中磷濃度高（TP為1820mg/L）、且為無機磷（在強堿性條件下，絕大部分為亞磷酸鹽—PO33—、極少量為次磷酸鹽—PO2—），因此選擇化學除磷為本方案主體技術，并以氯化鈣為沉淀劑（過量投加），生成利用價值較高的亞磷酸鈣。由于亞磷酸鈣為微溶物質、而磷酸鈣為不溶物質，為達到排水TP≤10mg/L的標準，須用化學氧化法將剩余的亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽，而后與水中過量的氯化鈣形成磷酸鈣沉淀除去。污水呈強堿性，當過量投加氯化鈣時，能生成氫氧化鈣沉淀。污水中含大量硫酸根，當過量投加氯化鈣時，能生成硫酸鈣沉淀。
污水經化學沉淀分離后，污水中含有顆粒細小、難以沉淀的SS或膠體物質，須投加混凝劑并用高效氣浮設備除去。為節省氧化劑的投加量，先用鈣離子沉淀大部分亞磷酸鹽，再用化學氧化將剩余少量的亞磷酸鹽氧化成正磷酸鹽，而后進一步與鈣離子形成磷酸鈣沉淀除去。
沉淀分離的白色污泥經濃縮、洗泥機洗去Na+、Cl—、NO3脫水后回收利用。
3 化學除磷原理
化學除磷是通過化學沉析過程完成的，化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽藥劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽、亞磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質，這一過程涉及的是所謂的相轉移過程，反應方程舉例如式（1）。實際上投加化學藥劑后，污水中進行的不僅僅是沉析反應，同時還進行著化學絮凝反應。
FeCl3+K3PO4FePO4+3KCl 式（1）
污水沉析反應可以簡單的理解為：水中溶解狀的物質，大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析則用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換，則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后，一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最后通過固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物（化學污泥），達到化學除磷的目的。
考慮到生成的沉淀物回收利用的要求，根據業主的要求，化學沉析考慮采用氯化鈣用作沉析藥劑。在強堿性條件下，亞磷酸鈣、磷酸鈣的形成是按反應式（2）進行：
4 含磷廢水處理工藝流程
由水質性質分析可知，本污水處理場的處理方向主要是去除污水中磷，根據理論分析及小試試驗并結合工程經驗，制定如圖1處理工藝流程。
主要工藝流程描述如下：
污水進入本處理站，首先經污水儲存池存儲一個批次的水量，起到均質作用，污水儲存池設曝氣攪拌，防止形成沉淀。儲存池內污水自流進入調節沉淀池。調節沉淀池對催化劑制備6次洗滌廢水進行均質，并靜置沉淀細微銅顆粒。沉淀的銅泥在本污水站檢修期間人工清理（一般情況下一年清理一次），回收利用。
調節沉淀池污水經泵加壓后進入化學反應攪拌池，過量投加CaCl2，Ca2+離子與PO33—、OH—、SO42—等陰離子反應生成Ca3（PO3）2、Ca（OH）2、CaSO4沉淀物，再經1#高效澄清池沉淀分離出白色污泥。沉淀出的白色污泥定時排入含磷污泥濃縮—儲存池。
1#高效澄清池上清液自流進入中和攪拌池，投加鹽酸將pH值調到8.5左右，自流進入緩沖池臨時儲存。緩沖池污水經泵加壓后利用管道混合器與ClO2充分混合進入化學氧化反應塔，強氧化劑ClO2將水中剩余的PO33—氧化成PO43—，水中 PO43—與過量的Ca2+離子發生反應生成Ca3（PO4）2沉淀物，再經2#高效澄清池沉淀分離出白色污泥。沉淀出的白色污泥定時排入含磷污泥濃縮—儲存池。2#高效澄清池上清液自流進入混凝攪拌池，投加PAC混凝劑，將水中顆粒細小、難以沉淀的SS或膠體物質絮凝成大顆粒物質，再經溶氣氣浮設備分離除去，進一步降低水中TP含量。氣浮出水去綜合污水處理廠與其它污水混兌處理。
含磷污泥濃縮—儲存池污泥用泵加壓后與帶壓自來水一并進入水力旋流洗泥機，洗去Na+、Cl—、NO3—等離子。再經1#臥式離心脫水機進一步固液分離，白色脫水泥餅用槽車運出污水站（或用螺旋輸送機送置自動上袋打包機包裝，此方案預留備選），回收利用。
氣浮浮渣由于投加PAC而呈棕黃色，自流進入含鋁污泥濃縮—儲存池，定期用泵加壓后經2#臥式離心脫水機進一步固液分離，泥餅經人工裝袋后去固廢處理。水力旋流洗泥機污水靠余壓自流返回調節沉淀池。各污泥濃縮儲存池上清液、臥式離心脫水機出水自流返回調節沉淀池。
5 含磷廢水處理效果
含磷廢水處理裝置建成后，經設備調試后投入運行，對含磷廢水處理裝置出水水質進行監測，含磷廢水總磷濃度由1820mg/l 降至8.6 mg/l，達到了設計要求。具體數據見表1。
參考文獻：
污水除磷的處理方法范文6
污水處理廠污水處理工藝倒置式多點進水A2/O工藝
中圖分類號：S219.06 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
污水處理對于改善環境質量全人類生存環境，促進社會的可持續發展具有非常重要的意義。目前，國內外的污水處理方法主要有物理、化學、物理化學，以及生物等幾種，這些方法根據實際情況，可以單一使用，也可以針對不同的污水混合使用。目前，污水處理的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學處理法[1]。
本文結合傳統A2/O的污水處理工藝，提出了一種改進的倒置式多點進水A2/O處理工藝，并針對本工藝在污水處理廠的應用做出簡要的介紹。
A2/O工藝介紹
A²/O工藝簡介
A²/O工藝，是目前較為流行的具有一定代表性的污水生物脫氮除磷技術。該工藝的生化部分由厭氧（A1）、缺氧（A2）、好氧（O）三池組成。形成所謂A1/A2/O布置形式。經過多年的系統研究，證實了該工藝不僅在脫氮除磷[2]效果方面優于常規的A²/O工藝，而且工藝流程見圖1。
圖1 A²/O工藝流程圖
這是一種推流式的前置反硝化型BNR工藝，其特點是厭氧、缺氧和好氧三段功能明確、界限分明，可根據進水條件和出水要求，人為地創造和控制三段的時空比例的運轉條件，只要碳源充足便可根據需要達到比較高脫氮率。其他各種生物方法脫氮除磷工藝都是立足于本工藝的基本原理的基礎上逐步改進發展而來的。
常規生物脫氮除磷工藝厭氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。該布置在理論上基于這樣一種認識，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對于提高系統的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區在前可以使聚磷微生物優先獲得碳源并得以充分釋磷。
不過常規A²/O工藝存在以下三個缺點：
①由于厭氧區居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區產生不利影響。
②由于缺氧區位于系統中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統的除磷效果。
③由于存在內循環，常規工藝系統所排放的剩余污泥中實際只有一小部分經歷了完整的放磷、吸磷過程，這對系統除磷效果不利。
UCT工藝簡介
為克服A²/O工藝由于回流污泥中硝酸鹽進入厭氧區影響磷的釋放，UCT工藝[3]是在A²/O工藝的基礎上將回流方式進行調整后提出的新工藝。工藝流程圖如圖2所示。
圖2 UCT工藝流程圖
但UCT工藝仍然存在一些缺點：
①UCT工藝比傳統的A²/O工藝多了一級污泥回流，因此增加了系統的復雜程度，自控要求和耗能有所增加。
②與A²/O工藝類似，剩余污泥只有一部分經歷了完整的放磷、吸磷過程。
③與A²/O工藝類似，反硝化在碳源分配上處于不利地位，影響了系統的脫氮效果。
VIP工藝簡介
VIP工藝[4]是美國Randall教授開發的一種生物除磷脫氮工藝。其流程類似于UCT工藝，但與UCT工藝存在兩處不同：
①厭氧段、缺氧段和好氧段的每一部分都有兩個以上的池子組成，其放磷和攝磷的速度很快。
圖3 VIP工藝流程圖
②污泥齡比UCT工藝短、負荷比UCT工藝高，因而運行速率高，所需反應設備容積小。其設計污泥齡一般為5-10天。
圖3為VIP工藝流程圖。
VIP工藝由于在回流方式上同UCT工藝類似，因而也存在能耗高、脫氮效果不理想的缺點。
2 倒置式多點進水A²/O工藝
為避免傳統A²/O工藝回流硝酸鹽對厭氧池放磷的影響，通過吸收改良A²/O工藝的優點，將缺氧池置于厭氧池前面，來自二冗池的回流污泥和原污水以及混合液回流均進入缺氧段，回流污泥和混合液在缺氧池內進行反硝化，去除硝態氧，再進入厭氧段，保證了厭氧池的厭氧狀態，強化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度可較好氧段高出50%。單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。如果設置多點進水，可根據不同進水水質、不同季節情況下生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調節分配至缺氧段和厭氧段的進水比例，反硝化作用能過得到有效保證，系統中的除磷效果也有保證，與其他除磷脫氮工藝相比具有明顯的優點[5]。
為了克服上述三種工藝的缺點，提出了倒置式多點進水A²/O工藝。倒置式多點進水A²/O工藝的流程圖見圖4。
圖4 倒置式多點進水A2/O工藝流程圖
倒置式多點進水A²/O工藝的特點是：
①缺氧區位于工藝系統首端，優先滿足反硝化反應對碳源的需求，強化了處理系統的脫氮功能，避免了回流污泥攜帶的硝酸鹽對厭氧釋磷的不良影響，也使所有的回流污泥全部經歷完整的厭氧釋磷與好氧吸磷過程。
②聚磷菌經過厭氧釋磷后直接進入生化效率較高的好氧環境，在厭氧狀態下形成的吸磷動力可以得到充分利用，提高了處理系統除磷能力。
③將常規A²/O工藝的污泥回流系統與混合液回流（好氧混合液與缺氧混合液）系統合二為一組成了唯一的污泥回流系統，工藝流程大大簡化，不僅便于運行管理，也使投資與運行成本大大下降[6]。
綜上所述，倒置式多點進水A²/O工藝式最成熟可靠的脫氮除磷工藝，投資及運行成本均較經濟。
3 應用實例
本課題以上海市嘉定區污水處理廠二期工程控制系統的實現為背景，規模為日處理污水5萬m3。本系統的總工藝流程圖見圖5。
本污水處理廠包括污水處理和污泥處理兩個系統。污水處理系統包括進粗格柵、提升泵房、細格柵、沉砂池、鼓風機房、氧化溝（缺氧池/厭氧池/好氧池）、二沉池、消毒出水池等，污泥處理系統包括污泥泵房、脫水機房等幾部分。
本污水處理廠的污水處理流程是：污水經污水排放管網進入粗格柵，濾除大塊固體懸浮物后，再由提升泵將污水提升到細格柵，濾除細小的漂浮物和浮渣，然后流入沉砂池，進行砂水分離，去除水中密度較大的無機顆粒，以保護后續處理設施的證常運行。然后污水進入氧化溝，進行生化處理。經生化處理后的污水進入二沉池進行污泥沉淀，經過污泥沉淀后的污水經紫外線消毒后到出水池，最后排放。二沉池分離的一部分生物活性污泥回流到氧化溝，另一部分剩余污泥流經污泥泵房進入污泥處理系統，剩余污泥進入貯泥池，最后進入脫水機房進行脫水處理，脫水處理后就可進行二次利用。
圖5某污水處理廠總工藝流程圖
4 總 結
傳統A2/O工藝有其固有的缺點，往往在保證脫氮效果的同時除磷效果不佳。在充分分析傳統A2/O工藝的基礎上提出了將缺氧池至于厭氧池前面，厭氧池后設置好氧池的分點進水的倒置式多點進水A2/O工藝。工程實例表明，在COD去除能力與常規A2/O工藝相當的情況下，倒置式多點進水A2/O工藝的脫氮除磷功能明顯優于常規A2/O工藝。該工藝工藝流程簡便，運行可靠，操作靈活，污泥量小，并且運行經驗日益豐富。
從系統的運行情況來看，該倒置式多點進水A2/O工藝大大提高了系統的脫氮除磷效率。經過半年時間的試生產，已經取得較為滿意的成果。
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