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污水除磷 这些知识你了解吗?

北极星环保网来源:水世界订阅号2019/1/21 8:49:00我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水除磷 污水除磷技术 生物除磷

北极星环保网讯:除磷指去除污水中的磷。磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能,污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。

污水除磷技术有:使磷成为不溶性的固体沉淀物,从污水中分离出去的化学除磷法;使磷以溶解态为微生物所摄取,与微生物成为一体,并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。

根据磷在废水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术。

在城镇污水处理厂一级A排放标准中,出水总磷应≤0.5mg/L。为达到此排放标准,在生物脱氮工艺后要增加除磷。

如何除去废水中的磷?

常规的生物处理法通过剩余污泥排放和处理可以从废水中去除部分磷,一些特殊工艺或经过调整运行方式以后具有除磷功能的普通工艺可以取得较好的除磷效果,具体方法有A/O,A2/O、SBR、氧化沟等。但生物处理法的除磷效果有限,当磷的排放标准很高时,往往需要使用化学除磷或将生物法与化学除磷结合起来使用。

化学除磷是向水中投加化学药剂,生成不溶性的磷酸盐,然后再利用沉淀、气浮或过滤等方法将磷从污水中除去。用于化学除磷的常用药剂有石灰,铝盐和铁盐等三大类。

一、化学除磷

01石灰除磷

石灰除磷是投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀。

由于石灰进入水中后,首先与水的碱度反应生成碳酸钙沉淀,然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度,而不是废水的磷酸盐含量。

另外,废水的镁硬度也是影响石灰除磷的因素。因为在高pH值条件下,生成的Mg(OH)2沉淀是胶体沉淀,不但消耗石灰,而且不利于污泥脱水。

pH对石灰除磷的影响很大,随着pH升高,羟基磷灰石的溶解度急剧下降,即磷的去除率增加,pH大于9.5后,水中所有磷酸盐都转为不溶性的沉淀。一般控制pH在9.5~10之间除磷效果最好。

不同废水的石灰量投加应该通过实验确定。

石灰除磷的具体方法有三种。一是在污水厂初沉池之前投加,而是在污水生物处理之后的二沉池投加,三是在生物处理系统之后投加石灰并配有再碳酸化系统。

02铝盐除磷

铝盐除磷的常用药剂是硫酸铝和硫酸钠。不同的是投加硫酸铝会降低废水的pH,而投加硫酸钠会提高废水的pH。因此硫酸铝和硫酸钠分别适用于处理碱性和酸性废水。

铝盐的投加比较灵活,可以在初沉池前投加,也可以在曝气池中投加,或者在曝气池和二沉池之间投加,还可以将化学除磷与生物处理系统分开,以二沉池出水为原水投加铝盐进行混凝过滤、或在滤池前投加铝盐进行微絮凝过滤。

在初沉池前投加,可以提高初沉池对有机物和SS的去除率,在曝气池和二沉池之间投加,渠道或者管道的湍流有助于改善药剂的混合效果,在生物处理系统之后投加,因生物处理对磷的水解作用可以使除磷效果更好。

由于受废水碱度和有机物的影响,除磷的化学反应是一个复杂的过程,因此铝盐的最佳投加量不能按计算确定,必须经过试验确定。

03铁盐除磷

三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等都可以用来除磷,常用的是三氯化铁。

与铝盐相似,大量三氯化铁要满足与碱度反应生成的Fe(OH)3,以此促进胶体磷酸铁的沉淀分离。磷酸铁沉淀的最佳pH范围是4.5~5.0,实际应用中pH值在7左右甚至超过7,仍有较好的除磷效果。

城市废水投加大约45~90mg/L三氯化铁,可去除磷85%~90%。和铝盐一样,铁盐投加点可以在预处理、二级处理或三级处理阶段。

但是化学除磷会产生一些问题:

1、化学除磷最大的问题是会使污水处理污泥量显著增加。

因为在除磷时产生的金属磷酸盐和金属氢氧化物以悬浮固体的形式存在于水中,最终变成污泥。在初沉池前投加金属盐,初沉池污泥增加60%~100%,整个污水处理厂污泥量会增加60%~70%.在二级处理过程中投加金属盐,剩余污泥量增加35%~45%.

2、化学除磷会使污泥浓度降低20%左右,因此污泥体积加大,从而增加了污泥处理与处置的难度。

3、使用化学除磷时,出水可溶性固体含量增加。若固液分离不好时,铁盐除磷会使出水呈微红色。

二、生物除磷

01生物除磷的原理

污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程,实现可控的除磷效果。整个过程必须通过创造厌氧环节利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。

1)厌氧条件下释磷

在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下,兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA,并将其运送到细胞内,同化成胞内碳能源储存物质PHB,所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。

2)好氧条件下摄磷

好氧条件下,聚磷菌的活力得到恢复,并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量,通过PHB的氧化代谢产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储,磷酸盐从水中被去除。

延伸阅读:

美国污水处理厂深度除磷技术分析

污水处理技术之教你如何计算化学除磷的药剂投加量

污水中的磷是怎么回事?除磷原理?如何除磷?看完你就懂了!

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