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來(lái)自某公司的除磷產(chǎn)品簡(jiǎn)介,基本較全面地涵蓋了化學(xué)除磷的相關(guān)知識(shí)~

1 現(xiàn)狀

由于廣泛使用含磷洗滌劑,我國(guó)城市污水中普遍含有一定量的磷,一般為5-10mg/L.磷是藻類繁殖所需各種成分中的限制性因素之一,水體中磷含量的高低與水體富營(yíng)養(yǎng)化程度有密切的關(guān)系.同時(shí),對(duì)于引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化而言,磷的作用遠(yuǎn)大于氮的作用,水體中磷的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)就可以引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化.因此,在污水處理中進(jìn)行除磷是必要的.我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理常污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中明確規(guī)定,自2006年1月1日起建設(shè)的污水處理廠總磷指標(biāo)的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)為0.5mg/L.

污水中的磷可以通過(guò)化學(xué)和生物兩種方法去除.生物除磷是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)的除磷方法,但由于現(xiàn)階段生物除磷工藝還無(wú)法保證出水總磷穩(wěn)定達(dá)到0.5mg/L標(biāo)準(zhǔn)的要求,所以常需要采用或輔助以化學(xué)除磷措施.

2 化學(xué)除磷原理

化學(xué)除磷主要是通過(guò)化學(xué)沉析過(guò)程完成的,化學(xué)沉析是指通過(guò)向污水中投加無(wú)機(jī)金屬鹽藥劑與污水中溶解性的鹽類（如磷酸鹽）反應(yīng)生成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì).實(shí)際上投加化學(xué)藥劑后,污水中進(jìn)行的不僅是沉析反應(yīng),同時(shí)還發(fā)生著化學(xué)絮凝作用,即形成的細(xì)小的非溶解狀的固體物互相粘結(jié)成較大形狀的絮凝體.

3 化學(xué)除磷藥劑

為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物,用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣.許多高價(jià)金屬離子藥劑投加到污水中后都會(huì)與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物,但出于經(jīng)濟(jì)原因考慮,用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+鹽、Fe2+鹽和Al3+鹽,這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的.除金屬鹽藥劑外,氫氧化鈣也用作沉析藥劑,反應(yīng)生成不溶于水的磷酸鈣.

污水化學(xué)除磷中常用的藥劑類型詳見表1.

表1 污水凈化常用藥劑

類型

名稱

分子式

狀態(tài)

鋁鹽

硫酸鋁

Al2(SO4)3·18H2O

固體

Al2(SO4)3·14H2O

液體

nAl2(SO4)3·xH2O+mFe2(SO4)3·yH2O

固體

氯化鋁

AlCl3

液體

AlCl3+FeCl3

液體

聚合氯化鋁

[Al2(OH)nCl6-n]m

液體

二價(jià)鐵鹽

硫酸亞鐵

FeSO4·7H2O

固體

FeSO4

液體

三價(jià)鐵鹽

氯化硫酸鐵

FeClSO4

液體（約40%）

氯化鐵

FeCl3

液體（約40%）

熟石灰

氫氧化鈣

Ca(OH)2

約40%的乳液

4 化學(xué)除磷工藝

化學(xué)除磷工藝可按化學(xué)藥劑的投加地點(diǎn)來(lái)分類,實(shí)際中常采用的有：前置除磷、同步除磷和后置除磷.

4.1 前置除磷

前置除磷工藝的特點(diǎn)是化學(xué)藥劑投加在沉砂池中、初沉池的進(jìn)水渠（管）中、或者文丘里渠（利用渦流）中.其一般需要設(shè)置產(chǎn)生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要.相應(yīng)產(chǎn)生的沉析產(chǎn)物（大塊狀的絮凝體）在初沉池中通過(guò)沉淀被分離.如果生物段采用的是生物濾池,則不允許使用鐵鹽藥劑,以防止對(duì)填料產(chǎn)生危害（產(chǎn)生黃銹）.

前置除磷工藝由于僅在現(xiàn)有工藝前端增加化學(xué)除磷措施,比較適合于現(xiàn)有污水處理廠的改建,通過(guò)這一工藝步驟不僅可以除磷,而且可以減少生物處理設(shè)施的負(fù)荷.常用的化學(xué)藥劑主要是石灰和金屬鹽藥劑.前置除磷后控制剩余磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L,完全能滿足后續(xù)生物處理對(duì)磷的需要.

4.2 同步除磷

同步除磷是目前使用最廣泛的化學(xué)除磷工藝,在國(guó)外約占所有化學(xué)除磷工藝的50%.其工藝是將化學(xué)藥劑投加在曝氣池出水或二沉池進(jìn)水中,個(gè)別情況也有將藥劑投加在曝氣池進(jìn)水或回流污泥渠（管）中.目前已確定對(duì)于活性污泥法工藝和生物轉(zhuǎn)盤工藝可采用同步化學(xué)除磷方法,但對(duì)于生物濾池工藝能否將藥劑投加在二次沉淀池進(jìn)水中尚值得探討.

4.3 后置除磷

后置除磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)的分離在一個(gè)與生物處理相分離的設(shè)施中進(jìn)行,因此也叫二段法工藝.一般將化學(xué)藥劑投加到二沉池后的一個(gè)混合池中,并在其后設(shè)置絮凝池和沉淀池（或氣浮池）.

對(duì)于要求不嚴(yán)的受納水體,在后置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑,但必須對(duì)出水pH值加以控制,如可采用CO2進(jìn)行中和.

采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物和總磷,但因?yàn)樾枰愣ü?yīng)空氣因而運(yùn)行費(fèi)用較高.

三種除磷工藝的優(yōu)缺點(diǎn)匯總見表2.

表2 各種化學(xué)除磷工藝比較

工藝類型

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

前置除磷工藝

1）能降低生物處理構(gòu)筑物負(fù)荷,平衡負(fù)荷的波動(dòng)變化,從而降低能耗；

2）與同步除磷相比,活性污泥中有機(jī)成分不會(huì)增加；

3）現(xiàn)有污水廠易于實(shí)施改造.

1）總污泥產(chǎn)量增加；

2）影響反硝化反應(yīng)（底物分解過(guò)多）；

3）對(duì)改善污泥指數(shù)不利.

同步除磷工藝

1）通過(guò)污泥回流可以充分利用除磷藥劑；

2）如果將藥劑投加到曝氣池中,可采用價(jià)格較便宜的二價(jià)鐵鹽藥劑；

3）金屬鹽藥劑會(huì)使活性污泥重量增加,從而可以避免污泥膨脹；

4）同步除磷設(shè)施的工程量較小.

1）采用同步除磷工藝會(huì)增加污泥產(chǎn)量；

2）采用酸性金屬鹽藥劑會(huì)使pH值下降到最佳范圍以下,對(duì)硝化反應(yīng)不利；

3）硝酸鹽污泥和剩余污泥混合在一起,回收磷酸鹽較為困難,此外在厭氧狀態(tài)下污泥中磷會(huì)再釋放；

4）回流泵會(huì)破壞絮體,但可通過(guò)投加高分子絮凝助凝劑減輕這種危害.

后置除磷工藝

1）硝酸鹽的沉淀與生物處理過(guò)程相分離,互不影響；

2）藥劑投加可以按磷負(fù)荷的變化進(jìn)行控制；

3）產(chǎn)生的磷酸鹽污泥可以單獨(dú)排放,并可以加以利用.

后置除磷工藝所需投資大、運(yùn)行費(fèi)用高,但當(dāng)新建污水處理廠時(shí),采用后置除磷工藝可以減小生物處理二沉池的尺寸.