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化学除磷工艺
化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类,实际中常采用的有:前置除磷、同步除磷和后置除磷。
前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂的改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/L,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前已确定对于活性污泥法工艺和生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。
后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行,因此也叫二段法工艺。一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中,并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水pH值加以控制,如可采用CO2或加酸进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。
表2 各种化学除磷工艺比较
2生物法除磷
生物法除磷的原理是某些细菌交替地处于厌氧与好氧条件下,在厌氧时,细菌吸收低分子的有机物并以聚β 2羟基丁酸( PHB)等形式在体内储存起来,同时将细胞原生质中聚合磷酸盐以正磷酸盐的方式释放出来,此时污水中磷的含量升高 ,BOD 的含量降低。然后在好氧条件下,细菌将吸收的有机物(PHB)氧化分解,并提供能源,同时从污水中吸收大量的磷,以聚磷酸盐的形式储存起来,其吸收的量大于其释放的量,这时污水中的磷含量大大降低,通过把剩余污泥排出系统,同时将细菌摄入的磷排走从而达到除磷的目的。
常见的生物除磷主要工艺:A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺等。
A/O工艺,这是目前最为简单的一种生物除磷方法 ,原污水或初沉池出水与回流污泥在厌氧池中进行混合,这种工艺要求没有硝化反应。一般来说,当厌氧区和好氧区的水力停留时间分别为0.5~1h和1~3h时,便可获得较好的去除磷和去除有机物的效果。由于生物除磷系统主要通过排除剩余污泥去除磷,因此剩余污泥量的多少将决定系统的脱氮效果。一般污泥龄较短的系统产生较多的剩余污泥,可以取得较高的除磷效果。有报道,泥龄为30天时的除磷率为40%;年龄为17天时除磷率为50%;年龄为5天时的除磷率可提高到87%。
总结
化学沉淀法除磷工艺虽除磷效率相对较高 ,但消耗化学药剂并产生大量的化学污泥 ,处理成本相对昂贵;而传统的生物处理工艺操作简单,但磷去除效率较低 ,难以满足出水要求。
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