【污水除磷】,看看这篇文章就够了!

2019/04/24
【污水除磷】,看看这篇文章就够了!

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除磷指去除污水中的磷。

磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能,污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。

污水除磷技术有:

  • 化学除磷法:使磷成为不溶性的固体沉淀物,从污水中分离出去;

  • 生物除磷法:使磷以溶解态为微生物所摄取,与微生物成为一体,并随同微生物从污水中分离出去。

根据磷在废水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术。在城镇污水处理厂一级A排放标准中,出水总磷应≤0.5mg/L。为达到此排放标准,在生物脱氮工艺后要增加除磷。

一、生物除磷

01 生物除磷的原理

污水生物除磷的原理是人为创造生物超量除磷过程:

  1. 厌氧条件下释磷:无DO且无NO₃⁻条件下,兼性细菌发酵产生VFA,聚磷菌(PAOs)吸收VFA合成PHB,并水解胞内聚磷酸盐释放PO₄³⁻至水中。

  2. 好氧条件下摄磷:好氧时聚磷菌氧化PHB供能,过量摄取水中磷酸盐合成胞内聚磷酸盐储存。

  3. 富磷污泥排放:通过排放含高磷的剩余污泥将磷排出系统。

厌氧区是聚磷菌的生物选择器,严格控DO<0.2mg/L且无硝态氮回流干扰。

02 生物除磷的影响因素

因素

要求

DO

厌氧段DO<0.2mg/L;好氧段DO≥2mg/L

厌氧区硝态氮

应尽量避免NO₃⁻‑N进入厌氧段(硝化液只回缺氧段),否则抑制释磷

温度

5~30℃均可,一般无特殊处理

pH

6~8较适宜

BOD₅/TP

进水BOD₅/TP>15,不足时效部分进水超越初沉池或增设水解酸化

泥龄(SRT)

除磷为目的SRT=3.5~7d(短泥龄排富磷污泥)

03 生物除磷工艺

  • 主流除磷:A/O、A²O(厌氧─缺氧─好氧)、Phoredox、UCT、VIP、SBR、氧化沟等——厌氧段在主流上,磷随剩余污泥去除;

  • 侧流除磷(Phostrip):将部分回流污泥引至侧流厌氧释磷池,上清液化学沉淀除磷后污泥回系统。

04 除磷设施运行管理注意事项

  • 厌氧段HRT一般0.5~2h;易降解有机物高时适当缩短保好氧段BOD₅;

  • 出水TP仍不达标时增设化学除磷或过滤;

  • 剩余污泥处理忌产生厌氧(重力浓缩易释磷),宜采用气浮浓缩/机械浓缩;若用重力浓缩需化学沉淀去除上清液磷;

  • SRT兼顾脱氮与除磷——脱氮需长SRT,除磷需短SRT,BOD₅/TP<20时优先化学除磷把关。


二、化学除磷

01 石灰除磷

投加石灰生成羟基磷灰石沉淀:Ca(OH)₂先与碱度生成CaCO₃,过量Ca²⁺与PO₄³⁻生成Ca₅OH(PO₄)₃↓。

最佳pH=9.5~10,所需石灰量主要取决于进水碱度而非磷浓度;高Mg硬度时Mg(OH)₂胶体不利脱水。投加点可在初沉前、二沉后或生物处理后+再碳酸化。

02 铝盐除磷(PAC、硫酸铝等)

Al³⁺与PO₄³⁻生成AlPO₄↓,同时Al(OH)₃起网捕混凝作用。

投加点灵活——初沉前(提高初沉除SS/COD)、曝气池内、二沉前或深度处理滤前。最佳投加量需烧杯实验确定。硫酸铝降pH适于碱性水,钠盐升pH适于酸性水。

03 铁盐除磷(PFS、FeCl₃等)

Fe³⁺+PO₄³⁻→FePO₄↓,最佳pH≈4.5~5.0,实际污水pH≈7仍有效。城市废水投加45~90mg/L FeCl₃可除磷85%~90%。

投加点可在预处理、二级或三级处理阶段。

⚠️ 化学除磷副作用:①污泥量显著增加(初沉前投加初沉泥↑60%~100%,全厂污泥↑60%~70%;二沉前投加剩余污泥↑35%~45%);②污泥浓度降约20%,体积增大,处置难度上升;③出水可溶性固体略增,铁盐可能致出水微红(分离不好时)。


江西中跃环保设备有限公司(位于江西九江,主营一体化污水处理设备)在设计除磷系统时按以下原则实施:

  • 推荐工艺路线

    城镇生活污水及可生化工业废水优先采用 A/O或A²O生物除磷 + 后置化学除磷(PAC或PFS),生物除磷去除大部分磷,化学除磷把关至一级A(TP≤0.5mg/L)或更严地标(TP≤0.3mg/L);小水量地埋式一体化可采用A/O罐体+末端PAC/PFS+PAM加药+斜管沉淀/过滤

  • 生物除磷设计要点

    • 厌氧池严格DO<0.2mg/L、无硝态氮回流(硝化液只回缺氧段),HRT=1~2h;

    • SRT=3.5~7d设计排富磷污泥;核算进水BOD₅/TP>15,不足时部分进水超越初沉池或增设水解酸化;

    • 剩余污泥浓缩禁用单纯重力浓缩(防释磷),推荐气浮浓缩或带式/离心机械浓缩;若现场只能用重力浓缩应增设上清液化学除磷单元。

  • 化学除磷系统配套

    • 提供PAC/PFS除磷剂+阴离子/阳离子PAM一体化加药装置(PE溶药桶、搅拌机、电磁/机械隔膜计量泵、液位保护及与出水TP在线仪联动);

    • 配套竖流式/斜管混凝沉淀池或高效沉淀池,投加点设于好氧出水→二沉池前或深度处理单元;

    • 按去除1kg P产生约5~8kg DS化学污泥核算污泥浓缩池及板框/带式压滤机规格。

  • 运行调试指导

    • 以刚好稳定达标为控制下限调节除磷剂投加量,避免过量增加污泥处置成本;

    • 定期检测二沉池出水TP,若生物除磷效果下降(厌氧释磷不足或排泥不及时)优先调整SRT与排泥量,再辅以化学除磷把关;

    • 可提供化验室TP检测培训(钼酸铵分光光度法)及日常检测台账模板

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