关于化学除磷设计的经验总结
1. 化学除磷应用范围
达标需求
依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918，一级A标准要求：2005年12月31日前建设的污水厂总磷排放限值为1mg/L，2006年1月1日起建设的限值为0.5mg/L。一般城镇污水经生物除磷后较难达到0.5mg/L标准，需辅以化学除磷。
强化一级处理
可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港污水厂试验数据：FeCl₃投加量40～80mg/L或Al₂(SO₄)₃·18H₂O投加量60～80mg/L时，进出水磷酸盐磷浓度分别为2～9mg/L和0.2～1.1mg/L，去除率达60%～95%。
污泥处理液除磷
污泥厌氧处理上清液、脱水机滤液、浓缩池上清液等在厌氧条件下会释放大量磷，若直接回流将造成磷的恶性循环，应先进行化学除磷。
2. 除磷剂的选择
铝盐：硫酸铝、铝酸钠、聚合铝等，常用硫酸铝。
铁盐：三氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁等，常用三氯化铁。
反应机理：铝盐或铁盐主要生成难溶性磷酸铝或磷酸铁，投加量与污水中总磷量成正比，适用于前置、同步、后置投加。
亚铁盐限制：需先氧化成铁盐才能取得最大除磷效果，一般不作为后置投加的混凝剂；前置投加时通常投加在曝气沉砂池以便氧化。
石灰除磷：生成Ca₅(PO₄)₃OH沉淀，溶解度与pH值有关，投加量取决于污水碱度而非含磷量。石灰不能用于同步除磷，仅用于前置或后置除磷，以及污泥富磷上清液的除磷。石灰除磷污泥量远大于铝盐或铁盐，且需调节pH值，故很少采用。
助凝剂：加入少量阴离子、阳离子或阴阳离子聚合电解质（如PAM），有利于絮体混凝和沉淀。
3. 药剂投加点
前置除磷
药剂投加在沉砂池、初沉池进水渠（管）或文丘里渠（利用涡流混合），沉析产物在初沉池分离。适合现有污水厂改建，可降低生物处理负荷。若生物段采用生物滤池，禁用铁盐以防填料产生黄锈。前置除磷后剩余磷酸盐宜控制在1.5～2.5mg/L。
同步除磷
目前使用最广泛的工艺（国外约占50%）。药剂投加在曝气池出水、二沉池进水，或曝气池进水、回流污泥渠（管）。适用于活性污泥法和生物转盘工艺，生物滤池工艺投加在二沉池进水尚待探讨。
后置除磷（二段法）
药剂投加在二沉池后的混合池，后续设絮凝池和沉淀池（或气浮池）。对于要求不严的受纳水体可采用石灰，但需用CO₂等中和出水pH。气浮池去除悬浮物和总磷效果优于沉淀池，但运行费用较高。也可采用微过滤方式：在二沉池出水管道加药混合，利用滤池作为沉淀池。
4. 药剂投加量
理论上三价铝/铁离子与磷酸根等摩尔反应生成沉淀。但由于污水中成分复杂，金属离子会与其他阴离子反应，实际投加时摩尔比宜在1.5～3。
5. 化学除磷污泥量
化学除磷会显著增加污泥产量：
铝盐/铁盐
前置投加：污泥量增加40%～75%；后置投加：增加20%～35%；同步投加：增加15%～50%。
石灰
前置投加：污泥量增加150%～500%；后置投加：增加130%～145%。
