废水除磷方法与原理的研究进展

市政与测绘工程学院市政与测绘工程学院《给排水工程仪表与控制给排水工程仪表与控制》课程论文课程论文论文题目废水除磷方法与原理的研究进展姓名专业给水排水工程班级0902201学号32指导老师论文成绩2012年11月22日废水除磷方法与原理的研究进展废水除磷方法与原理的研究进展摘要摘要:介绍了污水的各种常用除磷技术方法及原理，为不同条件下的污水除磷提供参考与选择的依据，并探讨了除磷技术的发展趋势。关键词关键词:废水除磷;污水处理;除磷工艺;除磷技术WastewaterphosphorusremovalmethodandtheresearchprogressofprincipleAbstract:thearticleintroducesthevariouskindsofcommonlyusedwastewaterphosphorusremovaltechnologymethodandprinciplefordifferentconditionsofsewagedephosphorizationprovidereferenceandselectionbasis,andprobesintothedevelopmenttrendofthetechnologyofphosphorusremoval.Keywords:phosphorusremovalfromwastewater;Dephosphorizationprocess;Dephosphorizationtechnology;Sewagetreatment大量含磷生活污水、工业废水排入江河湖海中，增加了水体营养物质的负荷，从而引起水体中藻类与水生植物异常繁殖，即水体的富营养化。过量的磷还会严重危害海洋环境，引起赤潮。对于除磷技术的研究和应用已有20多年的历史，废水除磷的方法主要包括：生物法、化学沉淀法、物理吸附法、膜技术处理法和土壤处理法等等。本文将对目前常用的除磷方法的原理、工艺及发展进行阐述。1生物法除磷生物法除磷1.1生物除磷的机理生物除磷的机理1.1.1聚磷盐的定义聚磷盐的定义聚磷盐或聚集的无机磷酸盐可定义为若干个PO43-基团彼此以氧桥联结起来的五价磷化合物。它们可分成3类：1）环状聚磷酸盐或偏磷酸盐，分子式为MnPnO3n，M为单价阳离子。最常见的这类化合物是三偏磷酸盐或四偏磷酸盐；2）线状聚磷酸盐，其分子式为Mn3+PnO3n，这些不分支的结构链长从n=2（焦磷酸盐）到n=104（不溶性结晶聚磷）；3）横联磷酸盐（也称过磷酸盐），磷酸根与相邻的磷酸根共享3个氧原子。1.1.2聚磷盐的作用聚磷盐的作用（1）微生物的磷库聚磷盐水解后生成溶解性正磷酸盐，可供微生物生长繁殖同化合成细胞之需。（2）能库当积累有大量聚磷盐的细菌处于不利的环境条件下（例如使好氧细菌处于厌氧条件下），而呈所谓的压抑状态时，聚磷盐可分解，同时有能量释放，供细菌在不利环境中维持其生命之需。这时菌体内的聚磷盐逐渐消失，而以可溶性单磷酸盐形式排到体外环境中。如果把这样的细菌再次放入有丰富营养的培养基中，并供以充足的氧气时，它将重复上述体内的积磷过程（为需能过程）。细菌在好氧与厌氧条件下的吸磷和放磷过程可简单地用下列反应式表示：P~P+ATP←→ADP+P~P~P（3）渗透压的平衡当细菌需要积聚大量磷酸盐并以聚磷盐的形式贮藏时，对降低细菌细胞内的渗透压的作用是显而易见的。（4）调节能量代谢贮藏聚磷对调节细菌细胞内部能量大有裨益，在代谢水平过高时，细菌通过合成聚磷盐不仅积聚了一部分能量，并且减少了游离磷酸盐的数量，以便调控代谢的速率。在需要时，又可将它释放出来。1.1.3积磷细菌积磷细菌对于在实践中观察到的活性污泥大量积聚磷盐的化学现象，沉淀假说很难解释，因为以上述CO2被吹脱使pH上升导致磷酸钙沉淀的假说来推算，出现磷盐沉淀的样品中pH最终会相当高，前一种假说存在磷酸盐沉淀作用与pH升高程度在理论上相矛盾的问题。因而一般倾向于废水中磷的去除是一种生物作用过程，即上述第二种假说。因此，通常认为过量积磷是一个生物现象。（1）不动杆菌—莫拉氏菌群Fuhs等以过量除磷污水厂的污泥作试验，用美蓝对污泥作异染粒染色，发现在一类细胞大小和形状很易识别的细菌中富含异染粒（聚磷颗粒）。这些菌经鉴定为不动杆菌，其在污泥内可形成微菌落，借助某些荚膜类物质粘结在一起。（2）其它的积磷细菌Cloete等运用上述方法对南非的去磷污泥作了试验，发现不动杆菌并不是污泥中唯一的积磷细菌，因为经测定污泥中不动杆菌的数量和它的含磷量，表明不动杆菌仅去除了系统中5%～16%的磷。Brodisch等也认为在复杂的污泥微生物区系中，不动杆菌仅是有积聚磷能力的菌种之一，数量仅占1%～10%。其它的积磷细菌如气单胞菌和假单胞菌可占15%～20%，革兰氏阳性菌多