一、水化學除磷工藝

1、傳統(tǒng)污水化學除磷工藝

化學除磷的基本原理是通過投加化學試劑形成不溶性的磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中除去。固液分離可單獨進行，也可以與初沉污泥和二沉污泥的排放相結合。按照工藝流程中化學試劑投加點的不間，磷酸鹽沉淀工藝可以分成前置沉淀、協(xié)同沉淀和后置沉淀三種類型。前置沉淀的藥劑投加點是原污水，形成的沉淀物與初沉污泥一起排出。協(xié)間沉淀的藥劑投加點包括初沉出水、曝氣池以及二沉池以前的其他點位，形成的沉淀物與剩余污泥一起排出。后置沉淀的藥劑投加點在二級生物處理之后，形成的沉淀物通過另設的固液分離裝置（澄清池成濾池）進行分離。

可用于化學除磷的金屬鹽有n種：鋁鹽（巰酸鋁、鋁酸鈉）、鈣鹽和鐵鹽（三氯化鐵、 硫酸鐵、硫酸亞鐵和氧化亞鐵）?；瘜W法除磷，也可稱混凝沉淀除磷技術，污水中的磷酸鹽能和以h物質生成不溶性的沉淀物而被去除?；瘜W法除磷過程中發(fā)生的化學反應如下：

化學法的特點是磷的去除率髙，處理結果穩(wěn)定，污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷而造成二次污染，但污泥產(chǎn)量大。

此外，也可以采用石灰或者鋼鐵工業(yè)的酸洗廢液。在選用化學藥劑時，主要應當考慮價格、污泥產(chǎn)生置、安全和裝置的維護等。由于石灰法除磷的藥劑投加設備費用和運行維護費用相當高，20世紀80年代以后已經(jīng)很少使用。從安全角度看，選用硫酸鋁更伴,_因為盡管這些藥劑都有腐蝕性，但程度不同。酸洗廢液和三氯化鐵的腐蝕性強，能夠傷害人體，并對鋼鐵、混凝土材料產(chǎn)生嚴重的腐蝕。從處理費用的角度看，如果酸洗廢液的來源可靠，雜質含量能夠滿足后續(xù)工藝的運行條件以及出水、污泥純度的要求，那么，通過以廢治廢，就可以大幅度地降低除磷費用。由于疏酸鋁產(chǎn)生的污泥相當難以處理，因而需要設置污泥綜合處理設施（濃縮、消化和脫水）的污水處理廠不宜采用?？傊巹┑倪x用，需要考慮多方面的因索后才能得到滿意的結果。

污水化學除磷需要一些相關設施.包括藥劑的儲存庫房、藥劑的溶解與投加系統(tǒng)、藥劑加人置控制系統(tǒng)、藥劑混合與絮凝單元以及澄清池等部分。只有充分優(yōu)化相關單元的操作條件，才能達到預期的化學除磷效果。

2、弗斯特利普除磷工藝

弗斯特利普（Phostrip)除磷工藝，又名側流工藝，由Levin于1965年首先提出，是一 種將生物除磷與化學除磷方法相結合的工藝（工藝流程見下圖)。該工藝采用石灰為化學 除磷的沉淀劑，剩余污泥中含有大量的Ca3(P04)2。

與其他除磷工藝相比，Phostrip除磷工藝的最大優(yōu)勢是操作靈活、適應性強、能夠保證出水很低的總磷濃度。例如，當原污水的VFA/TP比值較低時，由于有效厭氧釋磷量和剩余泥產(chǎn)生量均不足，好氧除磷效率不高，這時候，可以增大藥劑的投加量，以保證出水達標排放，而當生物除磷率很高時，又可以及時地減少投藥量，避免不必要的浪費。試驗表明，其石灰用最一般介于21~31.8 [mgCa(OH>2/m3污水]，是比較低的。第二，剩余污泥中含磷量約為2.1%~7.1％，是比較低的，可以充作肥料。第三，本工藝的SVI值低于100，污泥易于沉淀、濃縮和脫水、肥分高，絲狀菌難于增殖，污泥不膨脹。但是，該工藝也有—些劣勢：

①Phostrip工藝的流程復雜，石灰儲存和預備系統(tǒng)的問題也較多，維護、運行和管理的要求也較高，因而基建投資和運行費用均比較髙。

②沉淀池的底部可能形成缺氧環(huán)境而產(chǎn)生磷釋放的現(xiàn)象，應當及時排放和回流含揉污泥。

二、污水除磷生物處理技術

當過量的含磷廢水排入不外流的水體、湖泊或內陸海水時，會造成水體富營養(yǎng)化，造成生態(tài)的污染。生物除磷的原理是利用聚磷菌，在經(jīng)過厭氧段的釋磷后，能夠在好氧段超過其生理需要的吸收磷，并將其以聚合磷的形式儲存在體內，形成聚磷污泥，并最終通過污泥的排放達到從污水中除磷的目的。

生物除磷原理示意圖

作用機理：

一、厭氧釋磷：在厭氧段，有機物通過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，聚磷菌(PAO)通過分解體內的聚磷和糖原產(chǎn)生能量，將VFAs攝入細胞，轉化為聚β羥基丁酸(PHB)或PHV等內貯物，其所需的能量來自聚磷酸鹽的水解，并將磷以正磷酸鹽的形式釋放到污水中。 

二、好氧吸磷：在好氧段，以PHB形式貯存的的碳源物質氧化，同時釋放的能量被聚磷微生物利用從污水中吸收過量的正磷酸鹽，以合成新的細胞，形成富磷污泥。

三、通過排放高含磷的剩余污泥將磷從系統(tǒng)中除去。

生物除磷的影響因素

一、溶解氧：厭氧池內：0.2mg/L ; 好氧池內：2mg/L。

二、污泥齡：剩余污泥對脫磷效果有很大影響，泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥多，可以取得較好的除磷效果；一般3.5到7天

三、溫度：5~30C；

四、pH值：6~8。

五、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。

六、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。

七、氧化還原電位：好氧區(qū)的ORP: + 40~50mV；缺氧區(qū)的ORP: -160~ 5mV

應用范例：

A/O生物除磷工藝

A/O工藝(anaerobic/oxic)是厭氧/好氧工藝，工藝簡單，水不內循環(huán)，比較與生物脫N的A/O工藝異同，是直接根據(jù)生物除磷的基本原理出發(fā)而設計出來的一個工藝。其中個部分的主要功能如下：

厭氧池：釋放P, 有機物厭氧分解;  

曝氣池：吸收P, 去除BOD;  

沉淀池：泥水分離.。

特點效果：

·水力停留時間為3~6hr。

·曝氣池內的污泥濃度一般在2700~3000mg/l。

·磷的去除效果好（90%以上），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（污泥體積指數(shù)）小于100，易沉淀，不易膨脹。

Phostrip生物除磷工藝

Phostrip生物除磷工藝
 

流程說明：

1.含磷污水進入曝氣池，同步進入曝氣池的還有由除磷池回流的已釋放磷但含有聚磷菌的污泥。曝氣池的功能是：使聚磷菌過量地攝取磷，去除有機物，還可能出現(xiàn)硝化作用。

2.從曝氣池流出的混合液(污泥含磷，污水已經(jīng)除磷)進入沉淀池(Ⅰ)，在這里進行泥水分離，含磷污泥沉淀，已除磷的上清液作為處理水而排放。

3.含磷污泥進人除磷池，除磷池應保持厭氧狀態(tài)，含磷污泥在這里釋放磷，并投加沖洗水，使磷充分釋放。已釋放磷的污泥沉于池底，并回流曝氣池，再次用于吸收污水中的磷。含磷上清液從上部流出進入混合池。

4.含磷上清液進人混合池，同步向混合池投加石灰乳，經(jīng)混合后進入攪拌反應池，使磷與石灰反應，形成磷酸鈣(Ca3(P04)2)固體物質。用化學法除磷。

5.沉淀池(Ⅱ)為混凝沉淀池，經(jīng)過混凝反應形成的磷酸鈣固體物質在這里與上清液分離。已除磷的上清液回流曝氣池，而含有大量(Ca3(P04)2)的污泥排出，這種含有高濃度PO4的污泥宜于充作肥料。

特點效果：

1.除磷效果好, 除磷穩(wěn)定, 一般出水磷濃度達到1mg/L以下, 但是沒有脫氮的功能。

2.污泥含磷率高, 可以作為肥料使用。

3.工藝流程復雜, 管理難度高, 需氧投加石灰, 基建和運行費用較大。
 

適用范圍：

   

磷礦場廢水污染                                                               含磷洗滌劑生活排污廢水

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