磷污染之三大除磷大法

随着社会发展，洗涤剂等磷化工产品广泛应用于人们日常生活中，导致自然界水体中磷含量超标愈发普遍。众所周知，磷是生物体所需主要营养元素，对植物生长繁殖起关键作用，因而磷是水体富营养化的一个主要因素。改革开放以来，我国地表水环境富营养化严重与磷超标密不可分，因而数十年来政府异常关注地表水及企业排水中总磷指标，且在未来相当长一段时间内，政府对污水排放的监管也将愈发严格。磷污染与控制将是每个排水企业必须重视的问题。

污水中的磷通常以正磷酸盐、聚磷酸盐、次磷酸盐以及有机磷等形式存在。含磷废水的处理方法有化学法、生物法、吸附法、结晶法等。

目前，在我国大多数污水处理厂使用化学除磷法和生物除磷法，下面做个简单的介绍。

1  化学法

化学除磷法是向污水中投加化学药剂，生成难溶性盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除污水中的磷。化学除磷法效率要高于生物除磷，出水TP可满足一级排放要求，而且运行比较稳定。

在一些发达国家和地区，化学除磷法得到了广泛应用。美国的South shore和JonesI sland污水处理厂、挪威的0slo west污水处理厂、瑞典的污水处理厂大多是采用化学除磷法。香港于1997年5月建成了世界上最大规模之一的化学除磷法污水处理厂，处理能力可达3.451 6×108m3/d。上海的竹园第一污水处理厂和白龙港污水处理厂一期工程均采用了化学除磷法。

根据废水中磷的存在形式不同，化学除磷法所投加的药剂也将不同，针对常见的正磷，一般采用石灰沉淀法和金属盐沉淀法。石灰沉淀法主要是生成羟基磷灰石，pH对其的除磷效果影响较大，一般将pH控制在9.5~10.0之间。

长隆的高效除磷剂中性条件即可有较好的处理效率，投资小，操作方便，在市政和工业除磷中有普遍的应用。

电镀、线路板行业的废水中含有大量的次磷，针对该类次磷废水石灰沉淀法和金属盐沉淀法的除磷效率较低，需采用次磷除磷剂配合氧化剂将次磷转化为沉淀去除。

2  生物法

生物除磷的基本原理分为2大类：

第1类是以聚磷菌为主。以聚磷菌为主的除磷过程，主要是通过聚磷菌在厌氧条件下吸收废水中溶解性的有机物合成β- 羟基丁酸（ PHB ）等，此过程所利用的能量是通过体内聚磷酸盐的分解产生的，因此会释放磷；好氧条件下，通过细胞内PHB的分解产生能量，聚磷菌可以过量吸收废水中的磷酸盐，磷酸盐在细胞内发生一系列反应会转化为聚磷酸盐，最后通过排放富磷污泥达到除磷目的。

第2类是以反硝化聚磷菌为主。以反硝化聚磷菌为主的除磷过程，厌氧阶段与聚磷菌在厌氧阶段过程一致，在缺氧阶段，反硝化聚磷菌通过反硝化除磷，它以NO3-和O2-为电子受体，利用体内的PHB作能源和碳源，分解成乙酰CoA，一部分用于细胞合成，大部分进入三羧酸循环和乙醛酸循环，产生氢离子和电子；从PHB分解过程中也产生氢离子和电子，这2部分氢离子和电子经过电子传递产生能量，产生的能量一部分供聚磷菌正常的生长繁殖，另一部分供其主动吸收环境中的磷，并合成聚磷，故而反硝化聚磷菌从废水中过量摄取磷，磷同样可以通过排放富磷污泥除去。

因此，生物除磷的除磷效果关键在于厌氧区状态的好坏，通过对废水与污泥回流的混合过程，使得发酵与磷释放同时进行。相对于除磷剂除磷成本更低，但无法将磷彻底去除，所以污水处理厂常采用化学除磷剂与生物除磷相结合。

3  吸附法

吸附法除磷是通过将具有一定表面活性基团的除磷剂投入废水中，除磷剂的活性基团与磷发生键合作用，从而实现将磷富集的目的，进而达到除磷效果。吸附法具有以下优点：① 适用水体广，无论是对工业废水的处理，还是对生活污水或者地表水的处理均适用；② 吸附速率快；③ 吸附剂的使用过程对环境友好；④ 吸附剂具有可回收的特性。但是吸附法受吸附剂的饱和吸附量和pH的影响。目前使用的除磷吸附剂最多的是活性炭、生物质、金属氧化物、黏土矿物等。

4 结晶法

结晶法除磷技术有2种，一种是向已含钙的含磷废水中投加OH-形成难溶的羟基HAP （羟基磷酸钙）晶体，另外一种是向已含NH4+的含磷废水中投加Mg2+形成MAP（磷酸铵镁）晶体。磷酸铵镁，俗名鸟粪石，呈白色晶体状，难溶于水，是一种品味优良的磷矿石，鸟粪石也是一种良好的农业缓释肥料，相比与其他农肥肥效更高。因此，用结晶法除磷，可以达到磷资源化利用，是一种环境友好型的除磷方式。结晶法除磷具有多种影响因素，其中包括pH值、反应物之间物质的量之比、晶种类型和反应时间（HRT）。