废水除磷【废水】污水中除磷技术详解

一、水化学除磷工艺

1.污水传统化学除磷工艺

化学除磷的基本原理是通过加入化学试剂形成不溶性磷酸盐沉淀，然后通过固液分离的方法去除污水中的磷。固液分离可以单独进行，也可以与一级污泥和二级污泥的排放联合进行。根据工艺流程中化学试剂的投加点不同，磷酸盐沉淀工艺可分为预沉淀、共沉淀和后沉淀三种。预沉淀试剂的投加点为原污水，形成的沉淀与初沉污泥一起排放。中间沉淀的化学药剂投加点包括初沉水、曝气池和二沉池前的其他点，形成的沉淀物随剩余污泥一起排出。经过二次生物处理后，加入沉淀后试剂，形成的沉淀物由另一个固液分离装置(澄清器变成过滤器)分离。

可用于化学除磷的金属盐有n种:铝盐(硫铝酸盐和铝酸钠)、钙盐和铁盐(氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氧化亚铁)。化学除磷也可称为混凝沉淀除磷技术。污水中的磷酸盐可以通过与H物质生成不溶性沉淀来去除。化学法除磷过程中的化学反应如下:

化学法的特点是除磷率高，处理效果稳定。污泥在处理处置过程中不会再释放磷，造成二次污染，但污泥产量大。

此外，也可以使用石灰或钢铁工业的酸洗废液。选择化学药剂时，主要考虑价格、污泥产量、安全和设备维护等。由于石灰法除磷设备及运行维护成本高，自20世纪80年代以来一直很少使用。从安全角度来说，硫酸铝更合适，因为这些药剂虽然有腐蚀性，但程度不同。酸洗废液和氯化铁具有很强的腐蚀性，会对人体造成伤害，对钢材和混凝土材料造成严重腐蚀。从处理成本来看，如果酸洗废液来源可靠，杂质含量能够满足后续工艺的操作条件和出水、污泥纯度的要求，那么以废治废可以大大降低除磷成本。由于磷酸氢铝产生的污泥非常难处理，不适合需要设置污泥综合处理设施(浓缩、消化、脱水)的污水处理厂。总之，在选择药物时，要考虑许多因素，才能获得满意的结果。

污水的化学除磷需要一些相关的设施，包括化学品的储存仓库、化学品的溶解和添加系统、化学品的添加和放置控制系统、化学品的混合和絮凝单元、澄清池等。只有充分优化相关单元的运行条件，才能达到预期的化学除磷效果。

2.快速除磷工艺

Foest Phostrip除磷工艺又称侧流工艺，是莱文于1965年首次提出的生物除磷与化学除磷相结合的工艺(工艺流程见下图)。该工艺采用石灰作为化学除磷的沉淀剂，剩余污泥中含有大量的Ca3(P04)2。

与其他除磷工艺相比，磷酸盐除磷工艺最大的优点是操作灵活、适应性强、出水总磷浓度低。例如，当原污水的VFA/总磷比较低时，由于有效厌氧释磷不足和剩余污泥产生，好氧除磷效率不高。此时，可以增加化学药剂的用量，保证出水达标排放，当生物除磷率高时，可以及时减少用量，避免不必要的浪费。试验表明，石灰消耗量一般在21-31.8[mgca(oh >:2/m3污水]之间，相对较低。其次，剩余污泥中的磷含量约为2.1% ~ 7.1%，相对较低，可以作为肥料使用。第三，该工艺SVI值低于100，污泥易沉淀、浓缩、脱水，肥料含量高，丝状菌不易增殖，污泥不膨胀。然而，这个过程也有一些缺点:

①①磷化氢工艺复杂，石灰储存和制备系统存在诸多问题，维护、运行和管理要求也较高，因此资金投入和运行成本较高。

②沉淀池底部可能会形成缺氧环境，导致磷释放，因此含有捏合的污泥应及时排出回流。

二、污水除磷的生物处理技术

当过量的含磷废水排入水体、湖泊或内陆海水时，会造成富营养化和生态污染。生物除磷的原理是聚磷菌在厌氧阶段释放磷后，在好氧阶段吸收超出其生理需求的磷，并以聚磷污泥的形式储存在体内，形成聚磷污泥，最终通过排泥达到污水除磷的目的。