污水除磷技術

1、污水除磷技術污水除磷技術 簡介簡介 污水生物除磷原理 本章內容 污水生物除磷工藝 化學沉淀法除磷技術 結晶法除磷技術 污水生物除磷原理 有關廢水中的磷的基本概念：有關廢水中的磷的基本概念： 廢水中的存在形式：廢水中的存在形式： 無機磷酸鹽（無機磷酸鹽（H H2 2POPO4 4- -、HPOHPO4 42- 2-、 、POPO4 43- 3-）、 ）、 聚磷酸鹽聚磷酸鹽 有機磷等；有機磷等； 所有細菌都從環(huán)境中攝取磷；所有細菌都從環(huán)境中攝取磷； 磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要的攝取磷，以聚磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要的攝取磷，以聚 合磷酸鹽的形式貯

2、存在細胞體內，合磷酸鹽的形式貯存在細胞體內， 從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。 污水中的有機物在厭氧發(fā)酵產酸菌的作用下轉化 為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài) 下，將體內積聚的聚磷分解，分解產生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主動吸收乙酸 苷轉化為PHB(聚-羥基丁酸)的形態(tài)儲藏于體內。 聚磷分解形成的無機磷釋放回污水中，這就是厭 氧釋磷。 厭氧環(huán)境中： 生物除磷的原理與過程生物除磷的原理與過程 進入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲存于體內的PHB 進行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理 活動，部分供其主動吸收

3、污水中的磷酸鹽，以聚磷 的形式積聚于體內，這就是好氧吸磷。 剩余污泥中包含過量吸收磷的聚磷菌，也就是 從污水中去除的含磷物質。 普通活性污泥法通過同化作用除磷率可以達到 12%20%。而具生物除磷功能的處理系統(tǒng)排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%6%，去除率基本 可滿足排放要求。 好氧環(huán)境中： 生物除磷過程的影響因素生物除磷過程的影響因素 溶解氧：溶解氧： 厭氧池內：厭氧池內：0.2mg/L0.2mg/L 好氧池內：好氧池內：2mg/L2mg/L。 污泥齡：污泥齡： 剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥 齡短的系統(tǒng)產生的剩余污泥多，可以取得較好的齡短的系統(tǒng)產生的

4、剩余污泥多，可以取得較好的 除磷效果；一般除磷效果；一般3.53.5到到7 7天天 溫度：溫度：530530 C C； pH值：68。 BOD5負荷：BOD/TP 20； 小分子易降解的有機物誘導磷的釋放的能力更強； 磷的釋放越充分，磷的攝取量也越大。 硝態(tài)氮：硝酸鹽應小于2mg/L，否則抑制聚磷菌 的釋磷和攝磷能力及PHB合成能力；當COD/TKN 10，硝酸鹽的影響就減弱了。 氧化還原電位：好氧區(qū)的ORP: + 4050mV；缺氧 區(qū)的ORP: -160 5mV 污水生物除磷工藝 厭氧厭氧好氧生物除磷工藝（好氧生物除磷工藝（A AO O工藝）工藝）其中 的“A”指的是“厭氧anaerobi

5、c”，它是直 接根據生物除磷的基本原理出發(fā)而設計出來 的一個工藝，其特點有：水力停留時間為 36h；曝氣池內的污泥濃度一般在 27003000mg/l；磷的去除效果好（76%）， 出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量 約為4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉 淀，不易膨脹。 Phostrip除磷工藝 實際上是一種生物除磷與化學除磷相結合的工 藝，其特點有：除磷效果好，處理出水的含磷 量一般低于1mg/L；污泥的含磷量高，一般為 2.1-7.1%；石灰用量較低，介于21- 31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間；污泥的SVI低于 100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，污泥肥分 高，不

6、易膨脹。 化學沉淀法除磷技術 化學沉淀法是向污水中投加藥劑，使水中磷酸離子生成難容 性的鹽，形成絮凝體與水分離，從而去除污水中所含磷一種 物理方法，使用的藥劑可分為石灰沉淀法和金屬鹽沉淀法。 比較項目石灰沉淀法金屬鹽沉淀法 混凝劑的必要投加量根據堿度，將pH值調至 一定值所需混凝劑量 按與磷的物質的量比 從沉淀物中再生混凝劑可以不可以 污泥產量多少 污泥處理處置容易困難 處理水中的溶解鹽不增加增加 最適宜的pH值范圍大于106-8 處理效率高一般 適用的處理規(guī)模大所有規(guī)模 其他會生成水垢投加藥劑對生物處理有利 化學沉淀法除磷原理 石灰沉淀法(影響因素：堿度、鎂） 3HPO42-+5Ca2+4O

7、H-Ca5(OH)(PO4)3+3H2O 金屬鹽沉淀法(影響因素：pH、物質的量比） Al2(SO4)318H2O+2PO43- 2Al(PO4)3+18H2O 化學沉淀法除磷工藝 化學沉淀法除磷的藥劑 金屬鹽藥劑：二價及三價鐵鹽、鋁鹽（氯化鋁與硫酸鋁）、高分 子聚合物（PAC、PFS) 堿性藥劑：20%-40%石灰乳、40%鋁酸鈉 化學沉淀法除磷工藝 預沉淀 同步沉淀 后沉淀 兩點加藥工藝 預沉淀 優(yōu)點 預沉淀能同時去除部分有機 物，減輕后續(xù)生物處理工藝 負荷 與同步沉淀相比產生較少的 污泥 就污水廠改造容易 缺點 增加總的污泥量 給反硝化帶來困難（有機物 被去除，碳源不足） 沉淀污泥需要單

8、獨處理 同步沉淀同步沉淀 優(yōu)點 沉淀藥劑能夠充分利用 可以用比較便宜的二價鐵鹽 做沉淀劑 使污泥更易沉淀，防止污泥 膨脹 無需對原有構筑物進行改造 缺點 破壞聚磷菌的生理生化系統(tǒng) 污泥中的聚磷菌厭氧條件下把磷重新 釋放 后沉淀 優(yōu)點 磷酸鹽的去除在一單獨的構筑內進行，對前面的生物處理工藝沒有影響 加藥量的多少可根據磷的負荷隨時調控 除磷效率最高，可達93%-99% 結晶法除磷技術 原理 在堿性條件下，溶液中的 PO43-和Ca2+反應可以生成羥 基磷酸鈣沉淀。結晶法除磷 是使呈堿性并含有適量Ca2+ 的含磷廢水以一定流態(tài)通過 填料床。該填料結構和表面 性質與羥基磷酸鈣相似，它 破壞溶液離子的亞

9、穩(wěn)定態(tài)， 形成羥基磷酸鈣在填料顆粒 表面結晶，從而達到除磷的 目的。 結晶法除磷的影響因素 pH值 最佳pH值為8.0-9.0 Ca/P 溶液中鈣的投加量越多，磷的去除效 率越高 碳酸鹽堿度 當碳酸鹽堿度較高時，需加酸調節(jié)pH， 吹脫CO2降低堿度，消除不利影響。 結晶法除磷的應用 結晶法除磷的特點 除磷效率高，出水水質好 無二次污染 操作簡單，運行費用低 適用范圍廣 結晶法除磷的應用情況 建成的二級生物處理廠，增加 結晶法除磷，組成二級強化工 藝 處理高濃度含磷廢水，回收磷 可作為化學沉淀法的后一級除 磷方法 污水生物除磷原理 有關廢水中的磷的基本概念：有關廢水中的磷的基本概念： 廢水中的存

10、在形式：廢水中的存在形式： 無機磷酸鹽（無機磷酸鹽（H H2 2POPO4 4- -、HPOHPO4 42- 2-、 、POPO4 43- 3-）、 ）、 聚磷酸鹽聚磷酸鹽 有機磷等；有機磷等； 所有細菌都從環(huán)境中攝取磷；所有細菌都從環(huán)境中攝取磷； 磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要的攝取磷，以聚磷細菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要的攝取磷，以聚 合磷酸鹽的形式貯存在細胞體內，合磷酸鹽的形式貯存在細胞體內， 從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可達到除磷的目的。 生物除磷過程的影響因素生物除磷過程的影響因素 溶解氧：溶解氧

11、： 厭氧池內：厭氧池內：0.2mg/L0.2mg/L 好氧池內：好氧池內：2mg/L2mg/L。 污泥齡：污泥齡： 剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥 齡短的系統(tǒng)產生的剩余污泥多，可以取得較好的齡短的系統(tǒng)產生的剩余污泥多，可以取得較好的 除磷效果；一般除磷效果；一般3.53.5到到7 7天天 溫度：溫度：530530 C C； 污水生物除磷工藝 厭氧厭氧好氧生物除磷工藝（好氧生物除磷工藝（A AO O工藝）工藝）其中 的“A”指的是“厭氧anaerobic”，它是直 接根據生物除磷的基本原理出發(fā)而設計出來 的一個工藝，其特點有：水力停留時間為 36h；曝氣池內的污泥濃度一般在 27003000mg/l；磷的去除效果好（76%）， 出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量 約為4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉 淀，不易膨脹。 化學沉淀法除磷原理 石灰沉淀法(影響因素：堿度、鎂） 3HPO42-+5Ca2+4OH-Ca5(OH)(PO4)3+3H2O 金屬鹽沉淀法(影響因素：pH、物質的量比） Al2(SO4)318H2O+2PO43- 2Al(PO4)3+18H2O 同步沉淀同步沉淀 優(yōu)點 沉淀藥劑能夠充分利用 可以用比較便宜的二價鐵鹽 做沉淀劑 使污泥