1、化學(xué)除磷應(yīng)用范圍

 

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 18918規(guī)定的總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)達到一級A標(biāo)準(zhǔn)時，在2005年12月31日前建設(shè)的污水廠為1mg/L，2006年1月1日起建設(shè)的污水廠為0.5mg/L。一般城鎮(zhèn)污水經(jīng)生物除磷后，較難達到后者的標(biāo)準(zhǔn)，故可輔以化學(xué)除磷，以滿足出水水質(zhì)的要求。

強化一級處理，可去除污水中絕大部分磷。上海白龍港污水廠試驗表明，當(dāng)FeCl3投加量為40mg/L～80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量為60mg/L～80mg/L時，進出水磷酸鹽磷濃度分別為2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率為60％～95％。

污泥厭氧處理過程中的上清液、脫水機的過濾液和濃縮池上清液等，由于在厭氧條件下，有大量含磷物質(zhì)釋放到液體中，若回流入污水處理系統(tǒng)，將造成污水處理系統(tǒng)中磷的惡性循環(huán)，因此應(yīng)先進行除磷，一般宜采用化學(xué)除磷。

 

 

 

2、除磷劑的選擇

 

鋁鹽有硫酸鋁、鋁酸鈉和聚合鋁等，其中硫酸鋁較常用。鐵鹽有三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵等，其中三氯化鐵最常用。

采用鋁鹽或鐵鹽除磷時，主要生成難溶性的磷酸鋁或磷酸鐵，其投加量與污水中總磷量成正比。可用于生物反應(yīng)池的前置、后置和同步投加。采用亞鐵鹽需先氧化成鐵鹽后才能取得最大除磷效果，因此其一般不作為后置投加的混凝劑，在前置投加時，一般投加在曝氣沉砂池中，以使亞鐵鹽迅速氧化成鐵鹽。采用石灰除磷時，生成Ca5(PO4)3OH沉淀，其溶解度與pH值有關(guān)，因而所需石灰量取決于污水的堿度，而不是含磷量。石灰作混凝劑不能用于同步除磷，只能用于前置或后置除磷。石灰用于前置除磷后污水pH值較高，進生物處理系統(tǒng)前需調(diào)節(jié)pH值；石灰用于后置除磷時，處理后的出水必須調(diào)節(jié)pH值才能滿足排放要求；石灰還可用于污泥厭氧釋磷池或污泥處理過程中產(chǎn)生的富磷上清液的除磷。用石灰除磷，污泥量較鋁鹽或鐵鹽大很多，因而很少采用。加入少量陰離子、陽離子或陰陽離子聚合電解質(zhì)，如聚丙烯酰胺(PAM)，作為助凝劑，有利于分散的游離金屬磷酸鹽絮體混凝和沉淀。

 

 

 

3、藥劑投加點

 

化學(xué)除磷工藝可按化學(xué)藥劑的投加地點來分類，實際中常采用的有：前置除磷、同步除磷和后置除磷。

前置除磷

前置除磷工藝的特點是化學(xué)藥劑投加在沉砂池中、初沉池的進水渠（管）中、或者文丘里渠（利用渦流）中。其一般需要設(shè)置產(chǎn)生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應(yīng)產(chǎn)生的沉析產(chǎn)物（大塊狀的絮凝體）在初沉池中通過沉淀被分離。如果生物段采用的是生物濾池，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)有污水處理廠的改建，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)施的負荷。常用的化學(xué)藥劑主要是石灰和金屬鹽藥劑。前置除磷后控制剩余磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L，完全能滿足后續(xù)生物處理對磷的需要。

同步除磷

同步除磷是目前使用最廣泛的化學(xué)除磷工藝，在國外約占所有化學(xué)除磷工藝的50%。其工藝是將化學(xué)藥劑投加在曝氣池出水或二沉池進水中，個別情況也有將藥劑投加在曝氣池進水或回流污泥渠（管）中。目前已確定對于活性污泥法工藝和生物轉(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水中尚值得探討。

后置除磷

后置除磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)的分離在一個與生物處理相分離的設(shè)施中進行，因此也叫二段法工藝。一般將化學(xué)藥劑投加到二沉池后的一個混合池中，并在其后設(shè)置絮凝池和沉淀池（或氣浮池）。

對于要求不嚴(yán)的受納水體，在后置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑，但必須對出水pH值加以控制，如可采用CO2進行中和。

采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需要恒定供應(yīng)空氣因而運行費用較高。

后置除磷考慮利用濾池，也就是采用微過濾的方式。在二沉池出水管道加藥，利用管道混合，要求管道有一定的長度（咨詢廠家）然后利用濾池當(dāng)沉淀池使用。

 

 

 

4、藥劑投加量

 

關(guān)于鋁鹽和鐵鹽作混凝劑時，投加量的規(guī)定。理論上，三價鋁和鐵離子與等摩爾磷酸反應(yīng)生成磷酸鋁和磷酸鐵。由于污水中成分及其復(fù)雜，含有大量陰離子、鋁、鐵離子會與他們反應(yīng)，從而消耗混凝劑，根據(jù)經(jīng)驗投加時其摩爾比宜在1.5~3。

 

 

 

5、化學(xué)除磷污泥量

 

化學(xué)除磷會產(chǎn)生較多的污泥量。

采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時，前置投加，污泥量增加40%~75%；后置投加，污泥量增加20%~35%；同步投加，污泥量增加15%~50%。

采用石灰作混凝劑時，前置投加，污泥量增加150%~500%；后置投加，污泥量增加130%~145%。

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