1、精選的文庫(kù)污水除磷工藝的比較與選擇第一章，化學(xué)除磷1.1、化學(xué)除磷原理化學(xué)除磷主要通過(guò)化學(xué)沉淀工藝進(jìn)行，化學(xué)沉淀是將無(wú)機(jī)金屬鹽劑注入廢水中，與廢水中的可溶性鹽(如磷酸鹽)反應(yīng)，產(chǎn)生粒狀、不溶性物質(zhì)。實(shí)際上，添加化學(xué)藥品后，污水不僅發(fā)生沉淀反應(yīng)，還發(fā)生了小的不溶固體相互結(jié)合成大形狀團(tuán)聚體的化學(xué)絮凝作用。污水沉淀反應(yīng)是溶于水的物質(zhì)大部分是離子型物質(zhì)成本高、轉(zhuǎn)化成粒子型形態(tài)的過(guò)程，凝聚是微觀成本解性固體相互結(jié)合成大形狀的過(guò)程，因此凝聚不是相轉(zhuǎn)移過(guò)程。絮凝用于提高沉淀池的沉淀效果，而沉淀用于去除污水中的溶解磷。1.2、化學(xué)除磷劑用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥品，產(chǎn)生不溶解的磷酸鹽化合物，主要是金屬鹽劑和氫氧化鈣

2、。許多昂貴的金屬離子藥劑添加到污水中后，與污水中的可溶磷離子結(jié)合產(chǎn)生可溶化合物，但出于經(jīng)濟(jì)原因，用于磷沉淀的金屬鹽藥劑主要是用作溶液和懸浮劑的Fe3鹽、Fe2鹽、Al3鹽。除了金屬鹽以外，氫氧化鈣還作為產(chǎn)生不溶于水的磷酸鈣的反應(yīng)，用作沉淀藥劑。表1污水凈化是常用的藥劑類(lèi)型名字分子式狀態(tài)鋁鹽硫酸鋁Al2(SO4)318H2O固體Al2(SO4)314H2O液體Nal2 (SO4) 3xh2o mfe 2 (SO4) 3dh2o固體氯化鋁AlCl3液體AlCl3 FeCl3液體聚合氯化鋁Al2(OH)nCl6-nm液體雙價(jià)鐵鹽硫酸亞鐵FeSO47H2O固體FeSO4液體三價(jià)鐵鹽氯化鐵FeClSO4

3、液體(約40%)氯化鐵FeCl3液體(約40%)水合石灰氫氧化鈣Ca(OH)2大約40%的乳液鋁鹽混凝沉淀Al2(SO4)3 6h2o-2al(oh)3 3so 42-6co 2Al2 (SO4) 3 2PO4 - 2AlPO4 3SO42-對(duì)于PH 6.0-6.5，需要1摩爾的人均鋁1.5-3.0摩爾。如果呈堿性，在添加鋁之前，應(yīng)減少pH，減少Al(OH)3沉淀物。鐵鹽的混凝沉淀Fe2(SO4)3 3 HCO 3-Fe(oh)3 2 so42-3 CO2Fe3 po43 - fepo 4 ph=5至5.5每個(gè)1摩爾需要鐵(Fe3) 1.5-3摩爾，最佳pH為5.0。對(duì)于磷含量在5mg/l左右

4、的二次處理水，可以投入100-200mg/l的氯化鐵(FeCl3.6H2O)，獲得90%以上的磷去除率。金屬氫氧化物形成大的凝聚體，有利于沉淀產(chǎn)物的凝聚，也吸附膠體等物質(zhì)，微小的懸浮粒子。要注意，以化學(xué)除磷為目的的化學(xué)沉淀反應(yīng)中有機(jī)物的沉淀去除是次要的，但分離時(shí)有機(jī)膠體和懸浮物的凝結(jié)是凝聚體內(nèi)的決定性過(guò)程。沉淀效果受PH值的影響，金屬磷酸鹽的溶解度也受PH值的影響。鐵鹽的最佳PH范圍為5.0 5.5，鋁鹽的最佳PH范圍為6.0 7.0。這是因?yàn)镕ePO4或alpa 4在上述PH范圍中的溶解度最小。另外，使用金屬鹽劑有助于污水及污泥處理。例如降低污泥的污泥指數(shù)，有助于沼氣脫硫。金屬鹽劑的加入會(huì)提

5、高污水處理廠出水中Cl-或SO2-4離子的含量。如果沉淀劑溶液中含有另一種酸，要特別注意。添加金屬鹽劑會(huì)降低污水的堿度，對(duì)凈化產(chǎn)生不利影響。在同時(shí)沉淀工藝中使用硫酸鐵時(shí)，必須考慮其對(duì)硝化的影響。另外，如果污水處理廠污泥用于農(nóng)業(yè)，則在使用金屬鹽劑去除磷時(shí)，應(yīng)考慮鋁或鐵負(fù)荷對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。石灰的混凝沉淀5ca 2 4oh-3 hpo 42 - ca5oh (po4) 3 3h2o要使磷的去除率高于90%，必須將pH值調(diào)整為10.5-11.0或更高。Ca/P的重量比大于2.233601。在沉淀過(guò)程中，對(duì)不溶性磷酸鈣的形成起重要作用的不是Ca2，而是五離子。因?yàn)殡S著pH值的提高，磷酸鈣的溶解度減少，Ca

6、(OH)2的去除要求pH值大于8.5。但是在pH 8.5 10.5的范圍內(nèi)，除了磷酸鈣沉淀外，還會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣，這可能會(huì)導(dǎo)致池壁、運(yùn)河和管道壁發(fā)生結(jié)垢。那個(gè)反應(yīng)式Ca2 CO32-CaCO3鈣和磷酸鹽沉淀除PH值外，還受碳酸氫鹽濃度(堿度)的影響。在一定PH的惰性狀態(tài)下，鈣的添加量與堿度成正比。對(duì)于軟弱或中度的污水，通過(guò)鈣沉淀獲取所需PH值所需的鈣量很小，緩沖能力強(qiáng)的污水反而要求更大的鈣投入量。1.3、化學(xué)除磷工藝化學(xué)除磷工藝可以根據(jù)化學(xué)藥品的添加位置分類(lèi)，實(shí)際使用的是前除磷、同時(shí)除磷、后除磷。預(yù)除磷工藝的特點(diǎn)是化學(xué)藥品被添加到沉淀池、一次沉淀池入口(管道)或文丘里運(yùn)河(利用渦流)。一般來(lái)說(shuō)，必

7、須設(shè)置渦流生成裝置或提供能量以滿(mǎn)足混合需要。因此產(chǎn)生的沉淀產(chǎn)物(大塊的凝聚體)在早期沉淀池中通過(guò)沉淀分離。使用生物過(guò)濾器的生物不能使用鐵鹽劑(引起黃色鐵銹)，以免傷害填充物。先行除磷工藝僅在現(xiàn)有工藝前端添加化學(xué)除磷措施，適用于現(xiàn)有污水處理廠的改造，通過(guò)此工藝步驟，除磷，還可以減輕生物處理設(shè)施的負(fù)荷。常用的化學(xué)藥劑主要是石灰和金屬鹽劑。除磷后，用1.5-2.5mg/L控制殘留磷酸鹽的含量，可以充分滿(mǎn)足后續(xù)生物處理對(duì)磷的需要。同時(shí)除磷是目前應(yīng)用最廣泛的化學(xué)除磷工藝，在國(guó)外約占所有化學(xué)除磷工藝的50%。其過(guò)程是將化學(xué)藥品投入曝氣池出水或二次沉淀池水，有時(shí)也投入曝氣池流入或回流污泥渠(管)。對(duì)活性污泥

8、工藝及生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝，確認(rèn)了同步化學(xué)除磷方法，但對(duì)生物濾池工藝中二次沉淀池的流入是否能投入藥劑，還值得討論。后磷去除是在生物處理和分離沉淀、絮凝及絮凝物質(zhì)的設(shè)施中進(jìn)行的，因此也稱(chēng)為兩階段工程?；瘜W(xué)藥品通常添加到二次沉淀池后的混合罐中，然后安裝絮凝池和沉淀池(或氣浮池)。對(duì)于不冒煙的水進(jìn)物，在咽喉清除過(guò)程中可以使用石灰乳液劑，但流出pH值必須控制，例如可以通過(guò)CO2或酸添加中和。使用浮選槽比沉淀池更能去除懸浮物和總磷，但由于需要一定的空氣供應(yīng)，所以操作成本更高。表2各種化學(xué)除磷工藝比較工藝類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)劉海除去磷工藝1)減少生物處理結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，平衡負(fù)荷波動(dòng)，降低能耗?；钚晕勰嗟挠袡C(jī)成分與同時(shí)除磷相比

9、沒(méi)有增加?，F(xiàn)有污水容易進(jìn)行改造。1)污泥總產(chǎn)量增加；2)反硝化反應(yīng)(底物分解過(guò)多)；3)不利于改善污泥指數(shù)。同步除去磷工藝通過(guò)污泥回流，可以充分利用除磷劑。如果在曝氣池中投入藥劑，可以使用比較便宜的雙價(jià)鐵鹽劑。金屬鹽劑可以增加活性污泥重量，防止污泥膨脹。同時(shí)除磷設(shè)施的水量小。采用同步除磷工藝可提高污泥產(chǎn)量。使用酸性金屬鹽劑會(huì)使pH值降到最佳范圍以下，不利于硝化。硝酸鹽污泥和剩余污泥混合后，磷酸鹽更難回收。此外，在外部厭氧狀態(tài)下，污泥會(huì)再次釋放磷?；亓鞅每梢該p壞絮，但可以投入聚合物絮凝促進(jìn)劑，減少這種損害。后衛(wèi)除去磷工藝1)硝酸鹽的沉淀與生物處理工藝分離，互不影響。2)藥劑添加可根據(jù)磷負(fù)荷的變化

10、進(jìn)行控制。3)磷酸鹽污泥單獨(dú)排放，可以使用。后磷去除工藝投資和運(yùn)營(yíng)成本較高，但在新建污水處理廠時(shí)使用后磷去除工藝，可以減少生物處理二次沉淀池的大小。第二章，生物除磷生物法除磷的原理是，部分細(xì)菌交替在厭氧和好氧條件下，厭氧時(shí)吸收低分子有機(jī)物質(zhì)，以聚 2-羥基丁酸(PHB)的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)，從細(xì)胞原生質(zhì)中提取磷酸鹽，釋放到正磷酸鹽中，這時(shí)污水中磷的含量增加，BOD的含量減少。在好氧條件下，細(xì)菌氧化吸收的有機(jī)物(PHB)提供能量，同時(shí)從污水中吸收大量磷，以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存，吸收量大于釋放的量。這時(shí)污水中的磷含量大大降低，將剩余污泥排出系統(tǒng)，同時(shí)將細(xì)菌攝入的磷排出，達(dá)到除磷的目的。一般生物除磷主要工藝：A/O工藝、A2/O工藝、SBR工藝等。目前最簡(jiǎn)單的生物除磷方法A/O工藝、原污水或原沉淀池出水和回流污泥在沒(méi)有硝化反應(yīng)的厭氧罐中混合。一般來(lái)說(shuō)，厭氧區(qū)和氧氣區(qū)的水力停留時(shí)間分別為0.5 13h和13h時(shí)，除磷、去除有機(jī)物的效果更好。生物除磷系統(tǒng)主要通過(guò)去除剩余污泥來(lái)去除磷，因此剩余污泥量決定了系統(tǒng)的脫氮效果。一般