城镇污水处理厂深度除磷

2016．NO．5．ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK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。城镇污水处理厂深度除磷邓凤梅（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、药剂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：1672-9064(2016)05－081－022006年，国家环境保护总局对《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）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入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≤0.5mg/L。然而，我国城镇污水处理厂采用A/A/O、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≥1.0mg/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［1］。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/O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［3］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1.735mg/L的出水经混凝处理后出水TP浓度<0.2mg/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［4］等以A/O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池的末端附近，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1