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城鎮(zhèn)污水處理廠深度除磷

文檔作者：鄧鳳梅文檔來源：河源市污水處理廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年03月03日
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城鎮(zhèn)污水處理廠深度除磷
蝶㈣l
鄧鳳梅
(河源市污水處理廠廣東河源517000)
摘要生物除磷工藝后增加化學(xué)除磷能使出水穩(wěn)定，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級A標(biāo)準(zhǔn)，闡述化學(xué)除
磷的原理、藥棄j的選擇和適宜的投加點．以及深度除磷的“生物除磷+化學(xué)除磷+物理除磷”組合工藝。
關(guān)鍵詞城鎮(zhèn)污水處理廠化學(xué)除磷深度除磷
中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—906412016)05—081—02
2006年，國家環(huán)境保護總局對《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物
排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918—2002)中一級A標(biāo)準(zhǔn)和一級B標(biāo)準(zhǔn)的
執(zhí)行對象進行修改。即城鎮(zhèn)污水處理廠出水排人國家和省確
定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時，執(zhí)行一級
A標(biāo)準(zhǔn)．即我國絕大部分污水處理廠出水TP濃度要≤
0．5mⅣL。然而，我國城鎮(zhèn)污水處理廠采用A，A，0、活性污泥
法、氧化溝和SBR等傳統(tǒng)工藝的現(xiàn)象十分普遍。采用傳統(tǒng)生
物工藝除磷時，出水中TP濃度理論值≥1．O m∥L，且生物除
磷效果受影響的因素較多．處理效果不穩(wěn)定，尤其我國南方
城市污水中的COD濃度普遍偏低．而氮、磷濃度相對較高。
屬于低碳、高氮磷的城市污水。使傳統(tǒng)生物除磷的效果再打
了折扣。故采用傳統(tǒng)生物處理工藝除磷的城鎮(zhèn)污水處理廠出
水TP濃度要達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)．須增加化學(xué)除磷．如要達(dá)到
深度除磷的效果．還必須增加物理除磷的組合工藝。
1化學(xué)除磷的基本原理
化學(xué)除磷是通過投加化學(xué)藥劑．使污水中的磷轉(zhuǎn)化為不
溶性的磷酸鹽沉淀物．然后通過固液分離轉(zhuǎn)移到污水中．主
要包括兩個過程：金屬離子與磷酸根離子反應(yīng)去除可溶性
磷：金屬離子水解形成的絮狀絡(luò)合物對難溶性磷及有機磷等
的混凝去除。2個過程并不是獨立存在的．而是通過綜合作
用．實現(xiàn)對水體中磷的有效去除。
化學(xué)除磷是單純的化學(xué)反應(yīng)和物理化學(xué)的絮凝及固液
分離過程．只要投加的藥劑品種適宜，投加量適當(dāng)，除磷效果
是可靠的．并能在一定程度上降低出水中的SS濃度和使污
泥絮體變得比較密實而優(yōu)化沉降性能．而且增加的污泥量不
多．經(jīng)濟合理[”。
2除磷藥劑的選擇
化學(xué)除磷藥劑有石灰、硫酸鋁、氯化鋁、三氯化鐵、硫酸
鐵、硫酸亞鐵和鋁、鐵聚合物等。
石灰除磷的原理是石灰中的鈣離子與水中的磷酸鹽離
子生成磷酸鈣類的化合物。這類化合物的溶解度隨pH值的
提高而降低．為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．石灰的投加量往往較高，造成
出水pH值超標(biāo)，故石灰不適用于城鎮(zhèn)污水處理廠的深度除
磷。
李子富[2]等通過實驗室和在A，A／0工藝后端添加化學(xué)
除磷的生產(chǎn)性試驗對聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)
和三氯化鐵進行了對比研究．認(rèn)為PAC除磷效果最好，而且
藥劑投加成本最低．三氯化鐵的除磷效果和投加成本都優(yōu)于
PFS。
段金明[。1等通過燒杯試驗考察了聚合氯化鋁(PAC)、聚
合硫酸鐵(PFS)和三氯化鐵對城鎮(zhèn)污水處理廠二級處理后出
水的除磷效果，欲使TP濃度為1．735m∥L的出水經(jīng)混凝處
理后出水TP濃度<02m∥L，需要的混凝劑量，PAC最大，PFS
次之．三氯化鐵的量最小。
潘理黎?等以A／0處理工藝的尾水為對象．進行了化學(xué)
混凝除磷試驗。結(jié)果表明，無機高分子混凝劑PFS和PAC較
其他無機低分子混凝劑具有更好的除磷效果．且鐵系混凝劑
比鋁系混凝劑除磷效果要好．PFS的除磷效果最好，PAC次
之。
有不少研究認(rèn)為．在生物工藝后投加鐵鹽除磷．容易控
制不當(dāng)而造成投加過量．結(jié)果導(dǎo)致出水含鐵離子而水色發(fā)
黃．且鐵鹽溶液對設(shè)備和管道的腐蝕性強．因此，在城鎮(zhèn)污水
處理廠化學(xué)除磷的藥劑應(yīng)首選鋁系。
通過對比發(fā)現(xiàn)，在不同的條件下，即使同種化學(xué)藥劑．污
水化學(xué)除磷的效果是有差異的．無論何種藥劑其處理效果都
應(yīng)通過試驗確定．而不能僅憑相關(guān)經(jīng)驗或文獻(xiàn)做參考。
3化學(xué)藥劑投加點的選擇
藥劑投加點的選擇應(yīng)該從系統(tǒng)的實際處理工藝及投加
后可能對后續(xù)處理帶來的影響等全面綜合考慮。
綜合生物處理工藝特點．當(dāng)采用前沉析時．污水中的多
種物質(zhì)可能與藥劑反應(yīng)．藥劑投加量會變大，產(chǎn)泥量也會大
大增多．而且會降低進水中的有機碳含量．不利于后續(xù)脫氮
除磷的進行。當(dāng)采用后沉析時．須單獨設(shè)置混凝、沉淀所需的
設(shè)備及構(gòu)筑物，增大了投資成本，同時，過量投加的鋁鹽或鐵
鹽也不能重復(fù)利用．較理想的藥劑投加點是生物反應(yīng)泡的末
端附近．其優(yōu)點是污水中的磷先經(jīng)生物反應(yīng)被過量吸收．去
除了一大部分，因此加藥量較?。瘜W(xué)污泥產(chǎn)生量少，而且生
物反應(yīng)池的曝氣攪拌設(shè)備可替代絮凝反應(yīng)裝置．無需單獨設(shè)
置相應(yīng)的混凝、沉淀所需的裝置，化學(xué)除磷生成的磷酸鹽可
借助活性污泥的生物絮凝作用．在二沉池中一并完成固液分
離。張亞勤[5]建議藥劑投加點選取在好氧池末端附近．距出
口的水力停留時間15～20min。
4化學(xué)除磷的優(yōu)化方案
在實際運行中．由于各種因素影響．除磷效果可能不好．
作者簡介：鄧鳳梅(1986～)，女，廣東紫金人，學(xué)士學(xué)位，環(huán)境工程師，主要從事污水處理研究工作。
2016．No．5
萬方數(shù)據(jù)
I能源商環(huán)境I lSSNl672—9064’
o CN35—1272，TK
藥劑也可能過量投加．為保證出水總磷達(dá)標(biāo)．并有效減少藥
劑投加量．降低項目的投資成本．優(yōu)化化學(xué)除磷方案可以從
強化生物除磷和提高化學(xué)除磷效果等著手。
(1)強化生物除磷。生物除磷是通過聚磷菌在厭氧階段
對磷的釋放和好氧階段對磷的過量吸收2個過程來完成．各
階段的D0對磷的去除有很大程度的影響。好氧階段，D0過
低不利于有機物的去除和磷的過量吸收：D0過高，回流至厭
氧段的污泥中會含有較高的D0．不利于磷的釋放．甚至可能
影響污泥的沉降陡能。因此，應(yīng)合理控制各階段的DO。生物
除磷中．有機碳源不足對除磷效果也有很大影響。COD廠rP越
大．磷的去除率越高．去除效果也越穩(wěn)定。一般情況下，BOD5／
TP>20時，生物除磷過程才能穩(wěn)定[6]。因此，在低碳源情況下，
可適當(dāng)投加相關(guān)碳源或延長厭氧、缺氧段水力停留時間。
(2)提高化學(xué)除磷效果。通過合理控制藥劑混合及反應(yīng)
階段的相關(guān)參數(shù)和采用除磷優(yōu)化控制系統(tǒng)．提高化學(xué)除磷的
效率。在混合階段，為使藥劑快速均勻地分散、溶解到水體
中．需要對水流進行劇烈攪拌．一般在10～30s至多不超過
2min內(nèi)完成：在反應(yīng)階段，水力攪拌的強度和反應(yīng)時間是主
要的控制參數(shù)．因此．合理控制水力的攪拌強度和反應(yīng)時間
對提高除磷效果是很重要的。為了更好地控制系統(tǒng)加藥量，
清華大學(xué)施漢昌[7]等提出采用除磷優(yōu)化控制系統(tǒng)，其主要原
理是在以初沉池、生物反應(yīng)器及二沉池為主的系統(tǒng)中，通過
優(yōu)化控制器分別對初沉池及生物反應(yīng)器出水的COD及磷含
量的實時監(jiān)測．并將數(shù)據(jù)及時反饋給自控系統(tǒng)，進而預(yù)測系
統(tǒng)的化學(xué)除磷量。再換算出加藥量，從而控制加藥系統(tǒng)藥劑
的投加。
5深度除磷
“生物除磷+化學(xué)除磷”組合工藝不但減少了藥劑投加
量，而且能將出水TP濃度降至<0．5mg，L，但在某些要求深度
除磷(出水TP濃度<0．1mII，L)的污水處理廠，還需要在生物
除磷與化學(xué)除磷的基礎(chǔ)上進一步物理除磷．以去除懸浮物中
殘存的磷或部分可溶態(tài)磷(8]。美國環(huán)境保護署報告中介紹了
實際運行過程中采用的深度除磷工藝[9]．在其推薦的技術(shù)
中．主要有3大類：①生物除磷+化學(xué)除磷+沉淀過濾；②生物
除磷+化學(xué)除磷+兩級過濾：③生物除磷+化學(xué)除磷+膜分離。
3類技術(shù)中第1類技術(shù)最常用，沉淀過濾既可以采取傳統(tǒng)工
藝．也可以采取新技術(shù)．如斜板沉淀池、高密度沉淀池、活性
砂濾池等，出水TP濃度在0．們~0．07mg『L。第2類技術(shù)出水
TP濃度

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