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城镇污水处理厂深度除磷

文档作者：邓凤梅文档来源：河源市污水处理厂		点击数：	更新时间： 2024年03月03日
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城镇污水处理厂深度除磷
蝶㈣l
邓凤梅
(河源市污水处理厂广东河源517000)
摘要生物除磷工艺后增加化学除磷能使出水稳定，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，阐述化学除
磷的原理、药弃j的选择和适宜的投加点．以及深度除磷的“生物除磷+化学除磷+物理除磷”组合工艺。
关键词城镇污水处理厂化学除磷深度除磷
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1672—906412016)05—081—02
2006年，国家环境保护总局对《城镇污水处理厂污染物
排放标准》(GBl8918—2002)中一级A标准和一级B标准的
执行对象进行修改。即城镇污水处理厂出水排人国家和省确
定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级
A标准．即我国绝大部分污水处理厂出水TP浓度要≤
0．5mⅣL。然而，我国城镇污水处理厂采用A，A，0、活性污泥
法、氧化沟和SBR等传统工艺的现象十分普遍。采用传统生
物工艺除磷时，出水中TP浓度理论值≥1．O m∥L，且生物除
磷效果受影响的因素较多．处理效果不稳定，尤其我国南方
城市污水中的COD浓度普遍偏低．而氮、磷浓度相对较高。
属于低碳、高氮磷的城市污水。使传统生物除磷的效果再打
了折扣。故采用传统生物处理工艺除磷的城镇污水处理厂出
水TP浓度要达到一级A标准．须增加化学除磷．如要达到
深度除磷的效果．还必须增加物理除磷的组合工艺。
1化学除磷的基本原理
化学除磷是通过投加化学药剂．使污水中的磷转化为不
溶性的磷酸盐沉淀物．然后通过固液分离转移到污水中．主
要包括两个过程：金属离子与磷酸根离子反应去除可溶性
磷：金属离子水解形成的絮状络合物对难溶性磷及有机磷等
的混凝去除。2个过程并不是独立存在的．而是通过综合作
用．实现对水体中磷的有效去除。
化学除磷是单纯的化学反应和物理化学的絮凝及固液
分离过程．只要投加的药剂品种适宜，投加量适当，除磷效果
是可靠的．并能在一定程度上降低出水中的SS浓度和使污
泥絮体变得比较密实而优化沉降性能．而且增加的污泥量不
多．经济合理[”。
2除磷药剂的选择
化学除磷药剂有石灰、硫酸铝、氯化铝、三氯化铁、硫酸
铁、硫酸亚铁和铝、铁聚合物等。
石灰除磷的原理是石灰中的钙离子与水中的磷酸盐离
子生成磷酸钙类的化合物。这类化合物的溶解度随pH值的
提高而降低．为达到排放标准．石灰的投加量往往较高，造成
出水pH值超标，故石灰不适用于城镇污水处理厂的深度除
磷。
李子富[2]等通过实验室和在A，A／0工艺后端添加化学
除磷的生产性试验对聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)
和三氯化铁进行了对比研究．认为PAC除磷效果最好，而且
药剂投加成本最低．三氯化铁的除磷效果和投加成本都优于
PFS。
段金明[。1等通过烧杯试验考察了聚合氯化铝(PAC)、聚
合硫酸铁(PFS)和三氯化铁对城镇污水处理厂二级处理后出
水的除磷效果，欲使TP浓度为1．735m∥L的出水经混凝处
理后出水TP浓度<02m∥L，需要的混凝剂量，PAC最大，PFS
次之．三氯化铁的量最小。
潘理黎⋯等以A／0处理工艺的尾水为对象．进行了化学
混凝除磷试验。结果表明，无机高分子混凝剂PFS和PAC较
其他无机低分子混凝剂具有更好的除磷效果．且铁系混凝剂
比铝系混凝剂除磷效果要好．PFS的除磷效果最好，PAC次
之。
有不少研究认为．在生物工艺后投加铁盐除磷．容易控
制不当而造成投加过量．结果导致出水含铁离子而水色发
黄．且铁盐溶液对设备和管道的腐蚀性强．因此，在城镇污水
处理厂化学除磷的药剂应首选铝系。
通过对比发现，在不同的条件下，即使同种化学药剂．污
水化学除磷的效果是有差异的．无论何种药剂其处理效果都
应通过试验确定．而不能仅凭相关经验或文献做参考。
3化学药剂投加点的选择
药剂投加点的选择应该从系统的实际处理工艺及投加
后可能对后续处理带来的影响等全面综合考虑。
综合生物处理工艺特点．当采用前沉析时．污水中的多
种物质可能与药剂反应．药剂投加量会变大，产泥量也会大
大增多．而且会降低进水中的有机碳含量．不利于后续脱氮
除磷的进行。当采用后沉析时．须单独设置混凝、沉淀所需的
设备及构筑物，增大了投资成本，同时，过量投加的铝盐或铁
盐也不能重复利用．较理想的药剂投加点是生物反应泡的末
端附近．其优点是污水中的磷先经生物反应被过量吸收．去
除了一大部分，因此加药量较小．化学污泥产生量少，而且生
物反应池的曝气搅拌设备可替代絮凝反应装置．无需单独设
置相应的混凝、沉淀所需的装置，化学除磷生成的磷酸盐可
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
离。张亚勤[5]建议药剂投加点选取在好氧池末端附近．距出
口的水力停留时间15～20min。
4化学除磷的优化方案
在实际运行中．由于各种因素影响．除磷效果可能不好．
作者简介：邓凤梅(1986～)，女，广东紫金人，学士学位，环境工程师，主要从事污水处理研究工作。
2016．No．5
万方数据
I能源商环境I lSSNl672—9064’
o CN35—1272，TK
药剂也可能过量投加．为保证出水总磷达标．并有效减少药
剂投加量．降低项目的投资成本．优化化学除磷方案可以从
强化生物除磷和提高化学除磷效果等着手。
(1)强化生物除磷。生物除磷是通过聚磷菌在厌氧阶段
对磷的释放和好氧阶段对磷的过量吸收2个过程来完成．各
阶段的D0对磷的去除有很大程度的影响。好氧阶段，D0过
低不利于有机物的去除和磷的过量吸收：D0过高，回流至厌
氧段的污泥中会含有较高的D0．不利于磷的释放．甚至可能
影响污泥的沉降陡能。因此，应合理控制各阶段的DO。生物
除磷中．有机碳源不足对除磷效果也有很大影响。COD厂rP越
大．磷的去除率越高．去除效果也越稳定。一般情况下，BOD5／
TP>20时，生物除磷过程才能稳定[6]。因此，在低碳源情况下，
可适当投加相关碳源或延长厌氧、缺氧段水力停留时间。
(2)提高化学除磷效果。通过合理控制药剂混合及反应
阶段的相关参数和采用除磷优化控制系统．提高化学除磷的
效率。在混合阶段，为使药剂快速均匀地分散、溶解到水体
中．需要对水流进行剧烈搅拌．一般在10～30s至多不超过
2min内完成：在反应阶段，水力搅拌的强度和反应时间是主
要的控制参数．因此．合理控制水力的搅拌强度和反应时间
对提高除磷效果是很重要的。为了更好地控制系统加药量，
清华大学施汉昌[7]等提出采用除磷优化控制系统，其主要原
理是在以初沉池、生物反应器及二沉池为主的系统中，通过
优化控制器分别对初沉池及生物反应器出水的COD及磷含
量的实时监测．并将数据及时反馈给自控系统，进而预测系
统的化学除磷量。再换算出加药量，从而控制加药系统药剂
的投加。
5深度除磷
“生物除磷+化学除磷”组合工艺不但减少了药剂投加
量，而且能将出水TP浓度降至<0．5mg，L，但在某些要求深度
除磷(出水TP浓度<0．1mII，L)的污水处理厂，还需要在生物
除磷与化学除磷的基础上进一步物理除磷．以去除悬浮物中
残存的磷或部分可溶态磷(8]。美国环境保护署报告中介绍了
实际运行过程中采用的深度除磷工艺[9]．在其推荐的技术
中．主要有3大类：①生物除磷+化学除磷+沉淀过滤；②生物
除磷+化学除磷+两级过滤：③生物除磷+化学除磷+膜分离。
3类技术中第1类技术最常用，沉淀过滤既可以采取传统工
艺．也可以采取新技术．如斜板沉淀池、高密度沉淀池、活性
砂滤池等，出水TP浓度在0．们~0．07mg『L。第2类技术出水
TP浓度

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