除磷原理除磷工藝

1、污水除磷工藝比較與選擇第一章、化學(xué)除磷1.1、化學(xué)除磷原理化學(xué)除磷主要就是通過化學(xué)沉析過程完成得，化學(xué)沉析就是指通過向污水中投加無 機(jī)金屬鹽藥劑與污水中溶解性得鹽類（如磷酸鹽）反應(yīng)生成顆粒狀、非溶解性得物質(zhì)。實(shí) 際上投加化學(xué)藥劑后，污水中進(jìn)行得不僅就是沉析反應(yīng)，同時(shí)還發(fā)生著化學(xué)絮凝作用，即 形成得細(xì)小得非溶解狀得固體物互相粘結(jié)成較大形狀得絮凝體。污水沉析反應(yīng)可以簡單得理解為：水中溶解狀得物質(zhì)，大部分就是離子狀物質(zhì)轉(zhuǎn)換 為非溶解、顆粒狀形式得過程，絮凝則就是細(xì)小得非溶解狀得固體物互相粘結(jié)成較大形 狀得過程,所以絮凝不就是相轉(zhuǎn)移過程。絮凝就是用于改善沉淀池得沉淀效果，而沉析則 用于污水中溶解性磷得

2、去除。1.2、化學(xué)除磷藥劑為了生成非溶解性得磷酸鹽化合物，用于化學(xué)除磷得化學(xué)藥劑主要就是金屬鹽藥劑 與氫氧化鈣。許多高價(jià)金屬離子藥劑投加到污水中后都會與污水中得溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性得化合物，但出于經(jīng)濟(jì)原因考慮，用于磷沉析得金屬鹽藥劑主要就是Fe 3+2+3+鹽、Fe鹽與A I鹽,這些藥劑就是以溶液與懸浮液狀態(tài)使用得。除金屬鹽藥劑外，氫氧化鈣也用作沉析藥劑，反應(yīng)生成不溶于水得磷酸鈣。表1污水凈化常用藥劑類型名稱分子式狀態(tài)鋁鹽硫酸鋁AI 2(SO4) 3 18 MO固體Al 2 (SO)3 T4fO液體nAI 2 (SO4) 3 - xh2O+mFe(SC4)3 yhhO固體氯化鋁Al C

3、l 3液體AIC l 3+F eCl3液體聚合氯化鋁Al 2 (OH )n C I 6n m液體二價(jià)鐵鹽硫酸亞鐵FeSO 4 7h2O固體Fe SO4液體三價(jià)鐵鹽氯化硫酸鐵FeCISO液體（約40% ）氯化鐵FeCl 3液體（約4 0%）熟石灰氫氧化鈣Ca(OH>約4 0%尋乳液鋁鹽得混凝沉淀2 -Al 2 (SQ) 3 +6 H2 O - - - 2Al(OH) 3+ 3 SQ +6CO2 一Al 2 (S O 4) 3 + 2 PO 4- 2AIPO4 + 3SQ在pH為6、0 6.5得條件下,每1m ol得磷需要加鋁1.5 3、0 m ol 。如果水顯堿 性,在加鋁之前應(yīng)先降低pH

4、以減少AI（OH） 3沉淀。鐵鹽得混凝沉淀2Fe2( S OQ 3 + 3HC O 3 一 一 一Fe (03+2 SO 4 +3CQP H=55、53 +3,Fe + PQ - FePOj每1m ol磷需要加鐵（Fe 2）1。53 mol ,最佳pH為5 .0、？對磷含量為5mg/l左右得二級處理水,通過投加100-200mg/l得氯化鐵（FeCb。6 H2O）就可以得到90%以上得磷去除率。金屬氫氧化物會形成大塊得絮凝體，這對于沉析產(chǎn)物得絮凝就是有利得，同時(shí)還會 吸附膠體狀得物質(zhì)、細(xì)微懸浮顆粒、需要注意得就是有機(jī)物在以化學(xué)除磷為目得化學(xué)沉 析反應(yīng)中得沉析去除就是次要得，但在分離時(shí)有機(jī)性膠體

5、以及懸浮物得凝結(jié)在絮凝體中 則就是決定性得過程。沉析效果就是受PH值影響得，金屬磷酸鹽得溶解性同樣也受 PH得影響。對于鐵鹽最佳PH值范圍為5、05。5,對于鋁鹽為6、07。0,因?yàn)樵谝陨螾H值范圍內(nèi)FePQ或A IP O 4得溶解性最小。另外使用金屬鹽藥劑會給污水與污泥處理還會帶來益處比如會降低污泥得污泥指數(shù)，有利于沼氣脫硫等、24由于金屬鹽藥劑得投加會使污水處理廠出水中得Cl或SO 離子含量增加、如果沉析藥劑溶液中另外含有酸得話，則需特別加以注意。投加金屬鹽藥劑后相應(yīng)會降低污水得堿度，這也許會對凈化產(chǎn)生不利影響、當(dāng)在同 步沉析工藝中使用硫酸鐵時(shí)，必須考慮對硝化反應(yīng)得影響。另外,如果污水處理

6、廠污泥用于農(nóng)業(yè)，使用金屬鹽藥劑除磷時(shí)必須考慮鋁或者鐵負(fù) 荷對農(nóng)業(yè)得影響、石灰得混凝沉淀2+ 5C a+4OH+為使磷得去除率達(dá)到92-3 HPD4 - C a5OH(POh + 3H2O0%以上,需要把P H值調(diào)到1 0。5-11。0以上。Ca/P得重量比為2、2 :1以上。2 + 沉折過程中，對于不溶解性得磷酸鈣得形成起主要作用得不就是Ca ,而就是OH離子,因?yàn)殡S著P H值得提高,磷酸鈣得溶解性降低,采用C a（OH） 2除磷要求得pH值為8、5以上。但在pH值為8、5到10。5得范圍內(nèi)除了會產(chǎn)生磷酸鈣沉析外,還會產(chǎn)生碳酸鈣, 這也許會導(dǎo)致在池壁或渠、管壁上結(jié)垢。其反應(yīng)式2 +2-3Ca

7、+ CO CaCO與鈣進(jìn)行磷酸鹽沉析得反應(yīng)除了受到 PHfi得影響，另外還受到碳酸氫根濃度（堿度）得影響。在一定得PH值惰況下，鈣得投加量就是與堿度成正比得。對于軟或中硬得污水，采用鈣沉析時(shí)，為了達(dá)到所要求得PH值所需要得鈣量就是很 少得,具有強(qiáng)緩沖能力得污水相反則要求較大得鈣投加量、1.3、化學(xué)除磷工藝化學(xué)除磷工藝可按化學(xué)藥劑得投加地點(diǎn)來分類，實(shí)際中常采用得有：前置除磷、同步 除磷與后置除磷。前置除磷工藝得特點(diǎn)就是化學(xué)藥劑投加在沉砂池中、初沉池得進(jìn)水渠（管）中、或者文丘里渠（利用渦流）中、其一般需要設(shè)置產(chǎn)生渦流得裝置或者供給能量以滿足混合得需 要。相應(yīng)產(chǎn)生得沉析產(chǎn)物（大塊狀得絮凝體）在初沉池

8、中通過沉淀被分離、如果生物段采 用得就是生物濾池，則不允許使用鐵鹽藥劑，以防止對填料產(chǎn)生危害（產(chǎn)生黃銹）。前置除磷工藝由于僅在現(xiàn)有工藝前端增加化學(xué)除磷措施，比較適合于現(xiàn)有污水處理 廠得改建,通過這一工藝步驟不僅可以除磷，而且可以減少生物處理設(shè)施得負(fù)荷。 常用得化學(xué)藥劑主要就是石灰與金屬鹽藥劑。前置除磷后控制剩余磷酸鹽得含量為1.5 2、5m g/L ,完全能滿足后續(xù)生物處理對磷得需要。同步除磷就是目前使用最廣泛得化學(xué)除磷工藝，在國外約占所有化學(xué)除磷工藝得50%。其工藝就是將化學(xué)藥劑投加在曝氣池出水或二沉池進(jìn)水中，個(gè)別情況也有將藥劑投加在曝氣池進(jìn)水或回流污泥渠（管）中。目前已確定對于活性污泥法工

9、藝與生物轉(zhuǎn)盤工 藝可采用同步化學(xué)除磷方法，但對于生物濾池工藝能否將藥劑投加在二次沉淀池進(jìn)水中 尚值得探討、后置除磷就是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)得分離在一個(gè)與生物處理相分離得設(shè)施 中進(jìn)行，因此也叫二段法工藝。一般將化學(xué)藥劑投加到二沉池后得一個(gè)混合池中，并在其 后設(shè)置絮凝池與沉淀池（或氣浮池）。對于要求不嚴(yán)得受納水體，在后置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑，但必須對出水P H值加以控制,如可采用C O2或加酸進(jìn)行中與、采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物與總磷，但因?yàn)樾枰愣ü?yīng)空氣因而運(yùn)行費(fèi)用較高。表2 各種化學(xué)除磷工藝比較工藝類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)前置除磷工藝1）能降低生物處理構(gòu)筑物負(fù)荷，平衡負(fù)荷得波動(dòng)

10、變化，從而降低能耗； 與冋步除磷相比，活性污泥中有機(jī)成分 不會增加；現(xiàn)有污水廠易于實(shí)施改造。1）總污泥產(chǎn)量增加；2）影響反硝化反應(yīng)（底物分解過多）；3）對改善污泥指數(shù)不利。同步 除磷 工藝通過污泥回流可以充分利用除磷藥劑；如果將藥劑投加到曝氣池中，可采用價(jià) 格較便宜得二價(jià)鐵鹽藥劑； 金屬鹽藥劑會使活性污泥重量增加，從而可以避免污泥膨脹；同步除磷設(shè)施得工程量較小、采用冋步除磷工藝會增加污泥產(chǎn)量；采用酸性金屬鹽藥劑會使PH值下降到最佳范圍以下，對硝化反應(yīng)不利；硝酸鹽污泥與剩余污泥混合在一起，回收磷酸鹽較為困難，此外在厭氧狀態(tài)下污泥 中磷會再釋放；回流泵會破壞絮體，但可通過投加高分子 絮凝助凝劑減輕

11、這種危害、后置 除磷 工藝1）硝酸鹽得沉淀與生物處理過程相分 離，互不影響；2）藥劑投加可以按磷負(fù)荷得變化進(jìn)行 控制；3）產(chǎn)生得磷酸鹽污泥可以單獨(dú)排放，并 可以加以利用。后置除磷工藝所需投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，但當(dāng)新建污水處理廠時(shí) ，采用后置除磷工藝 可以減小生物處理二沉池得尺寸。,在厭氧時(shí),細(xì)菌第二章、生物法除磷生物法除磷得原理就是某些細(xì)菌交替地處于厭氧與好氧條件下吸收低分子得有機(jī)物并以聚P2羥基丁酸(P HB)等形式在體內(nèi)儲存起來，同時(shí)將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽以正磷酸鹽得方式釋放出來，此時(shí)污水中磷得含量升高 ,BOD得含量降低。然后在好氧條件下，細(xì)菌將吸收得有機(jī)物(PHB)氧化分解，并提供能源, 同時(shí)從污水中吸收大量得磷，以聚磷酸鹽得形式儲存起來，其吸收得量大于其釋放得量，這時(shí)污水中得磷含量大大降低，通過把剩余污泥排出系統(tǒng)，同時(shí)將細(xì)菌攝入得磷排走從而達(dá)到除磷得目得。常見得生物除磷主要工藝：A/O工藝、A/O工藝、SBF工藝等。A/O工藝,這就是目前最為簡單得一種生物除磷方法，原污水或初沉池出水與回流污泥在厭氧池中進(jìn)行混合，這種工藝要求沒有硝化反應(yīng)、一般來說，當(dāng)厭氧區(qū)與好氧區(qū) 得水力停留時(shí)間分別為0。51h與13 h時(shí),便可獲得較好得去除磷與去除有機(jī)物得效果、由于生物除磷系統(tǒng)主要通過排除剩余污泥去除磷，因此