污水处理中化学除磷若干问题探讨

污水处理中化学除磷若干问题探讨污水处理中化学除磷若干问题探讨林善兴林善兴中山市供水有限公司中山市供水有限公司摘要：结果表明，富磷污水化学除磷过程可以缓解碳酸盐对除磷药剂的竞争，当侧流化学除磷池以ρ(P)=3～5mg／L作为出水磷质量浓度控制目标时，单位药剂(CaO／mg)除磷量为0．6～0．2mg；除磷药剂的用量为城市污水直接化学除磷系统的7．7%～8．4%；处理单位体积(1m3)ρ(P)=50mg／L的富磷污水时，可以得到0．27kg含磷率为17%的化学污泥。SBR侧流除磷工艺可以回收污水中65%的磷，当提高SBR运行周期n和充水比λ时，磷的回收率有望进一步增加。关键词：污水处理；化学分析；化学除磷传统生物除磷技术是通过排除好氧吸磷污泥的方式来去除污水中的磷，除磷效果与污泥含磷率和排放量有关。因此，通常认为短污泥龄是保证系统具有良好除磷效果的前提，致使同时生物除磷脱氮系统存在着污泥龄难以协调的问题。实质上，聚磷菌的超量吸磷、释磷能力可以将城市污水中低浓度的磷酸盐交替地富集在好氧污泥或厌氧污水中。显然，排除高浓度厌氧释磷污水和排除富磷的好氧吸磷污泥一样，都可以实现污水处理系统磷的有效去除，即侧流除磷，但在侧流除磷过程中，须用化学药剂将磷固定。Phostrip、BCFS以及该课题组开发的好氧污泥外循环序批式反应器工艺(externalrecy—cleprocessofaerobicsludgeinsequencingbatchreactoractivatedsludgeprocess，ERP—SBR)都是具有侧流除磷特征的污水处理工艺。其中，ERP—SBR侧流工艺是一种部分好氧污泥外循环的强化厌氧释磷工艺，在辅以侧流除磷技术的情况下，使污水处理系统有较好的除磷脱氮效果。目前，在生物除磷脱氮系统中，越来越多的学者认为化学除磷是保证污水处理系统稳定达标排放的重要手段，但从化学除磷的角度，如何提高药剂的利用率、减低药剂成本却鲜有人研究，笔者以课题组长期运行的ERP—SBR侧流除磷工艺为基础，以强化厌氧释磷池富磷上层清液的化学固磷过程为研究对象，探索药剂利用率高、化学污泥磷含量高的化学除(固)磷条件，为污水处理系统的低成本化学除磷和磷资源回收提供参考。1工艺与方法1．1ERP—SBR侧流除磷工艺流程和装置ERP—SBR侧流除磷工艺流程见图1。该系统包括3个主要反应器：SBR主反应器、强化厌氧释磷池和化学除磷池，有效体积分别为18，3，2L。SBR主反应器用小砂头充氧曝气、机械方式搅拌，利用微电脑定时控制器实现曝气、搅拌以及沉淀过程的自动切换。SBR主反应器采用间歇进水、间歇排水方式运行，周期进水量为11L，周期为8h(3周期／d)，运行工况为：进水厌氧2h—好氧3h—缺氧搅拌1．5h—后曝气0．5h—沉淀排水、污泥外循环、闲置共1h。在实验运行过程中，每天有2个运行周期进行好氧污泥外循环：将沉淀排水后SBR反应器中混合液约0．5L排放至强化厌氧释磷池中，加入2L实验污水，在磁力搅拌作用下厌氧释磷4h；然后静置沉淀，将分离产生的上层清液约1．5～2L导入化学除磷池，加入石灰乳进行磷的化学固定，除磷后的上层清液汇入实验污水；释磷池污泥转入SBR反应器参与好氧(部分时段)以及后续的缺氧和后曝气阶段的反应过程。运行过程中未进行专门的排泥，系统污泥的损失完全来自指标测试，约为300mL／d，系统污泥龄大约为60d，稳定运行阶段SBR主反应器的污泥质量浓度为6．5～7．5g／L。在实验运行过程中，每天有2个运行周期进行好氧污泥外循环：将沉淀排水后SBR反应器中混合液约0．5L排放至强化厌氧释磷池中，加入2L实验污水，在磁力搅拌作用下厌氧释磷4h；然后静置沉淀，将分离产生的上层清液约1．5～2L导入化学除磷池，加入石灰乳进行磷的化学固定，除磷后的上层清液汇入实验污水；释磷池污泥转入SBR反应器参与好氧(部分时段)以及后续的缺氧和后曝气阶段的反应过程，运行过程中未进行专门的排泥，系统污泥的损失完全来自指标测试，约为300mL／d，系统污泥龄大约为60d，稳定运行阶段SBR主反应器的污泥质量浓度为6．5～7．5g／L。1．2实验水质及测定方法ERP—SBR侧流除磷工艺处理的污水为某大学校园生活污水，测定方法：HACHDR／2O10COD测定仪测定污水中化学需氧量(COD)；过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定污水中总N的质量浓度；钠氏试剂光度法测定污水中NH-N的质量浓度；钼酸铵分光光度法测定污水中总P的质量浓度；ORP-431测定仪测定污水的pH值；YSI5100DO测定仪测定污水中的溶解氧(DO)，质量法测定污水中的悬浮物(MLSS)，实验期间水质质量浓度变化为，ρ(COD)=238～694mg／L；ρ(N)=28．6～58．3mg／L；ρ(NH3-N)