污水除磷的处理方法篇1
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)=20．6～51．4mg／L；ρ(p)=5．5～13．25mg／L；pH=7～8.实验温度控制在22～3o℃。
1．3实验方法
为了探索侧流除磷工艺化学固磷系统较为理想的运行条件，以课题组长期运行的eRp―SBR侧流除磷工艺中强化厌氧释磷池富磷上层清液为研究对象，通过添加na2Hpo4模拟不同质量浓度的厌氧富磷污水，以除磷药剂加人量和所得污泥中磷的质量含量为考察指标，探索较为理想的有利于磷资源回收的化学除磷系统。
2结果与讨论
2．1富磷污水磷质量浓度与药剂加入量的关系污水中，不同磷质量浓度的厌氧释磷池上层清液在化学除磷过程中对药剂(石灰)需求见图2～3。图中，ρt(p)=7mg／L的曲线代表了城市污水直接化学除磷时的药剂消耗情况；ρch为出水磷的质量浓度；mch(p)为单位石灰除磷质量。
由图2～3可知，药剂加入量越大，化学除磷池上层清液中磷的质量浓度就越低；在富磷污水中，磷质量浓度高且药剂加入量较低的情况下，单位药剂(Cao／mg)的除磷量更多，药剂利用率最大；当ρ(Cao)>200mg／L时，化学除磷池中残留在溶液中的磷质量浓度却几乎相同，和原始磷质量浓度的关系不明显。说明在化学除磷系统中确定合理的化学除磷平衡点(即化学除磷池上层清液中磷的质量浓度)，可以降低化学除磷药剂的加入量，提高药剂的利用率。结合eRp-SBR工艺运行方式可知，由于化学除磷池上层清液依然含有释磷污水携带的氨氮和CoD，不作为直接外排水而是汇人污水池。因此，从药剂有效利用率的角度，建议把化学除磷池上层清液中ρ(p)=3～5mg／L作为化学除磷平衡控制点，此时药剂(Ca0)的加人量ρ(Cao)=130～l50mg／L，单位药剂(Cao／mg)的除磷量为0．6～0．2mg。与城市污水化学除磷系统的单位药剂(Cao／mg)除磷量相比(0．023mg)，增加了8～25倍。
2．2碱度对化学除磷过程的影响
当用石灰直接去除城市污水中低质量浓度的磷时，通常认为石灰药剂的加入量取决于污水碱度而不是磷酸盐浓度。药剂的有效利用率低、费用高。究其原因是，石灰不仅可以和磷酸盐反应生成磷酸钙，同时还可以和污水中的碳酸盐反应生成碳酸钙，而碳酸盐是影响污水碱度最主要的物质，当磷的质量浓度较小时，碳酸盐的竞争或污水碱度的影响就更加明显，为了研究污水碱度对富磷污水除磷系统的影响，以eRp―SBR工艺厌氧释磷污水为基础，通过加入石灰乳人工调配富磷污水的碱度(图4～5)。图4～5分别反映了污水碱度。ρ(Cao)／(mg・L)对富磷污水ρt(p)=50mg／L和城市污水ρ(p)=7mg／L化学除磷系统的影响。
由图4～5可知，污水的碱度越大，达到同样的处理程度所需要的石灰药剂量越高；在石灰药剂加入量相同的情况下，污水碱度越高，化学除磷池出水中磷的质量浓度越高，对比2个实验系统发现，污水碱度对城市污水化学除磷池出水磷质量浓度的影响较显著，而药剂的加入量却对富磷污水化学除磷池上层清液中磷的质量浓度的影响更直接，值得注意的是，2种化学除磷方法的除磷池上层清液中磷的质量浓度的控制点是不一样的，富磷污水的平衡质量浓度可以设定为5mg／L，而在城市污水化学除磷系统中，则宜按达标排放(0．5mg／L)进行核定，据此，可以估算2种除磷方法化学药剂的耗量。
1)城市污水直接化学除磷石灰消耗量。基本条件：城市污水中ρ(Cao)=100～150mg／L，经过生物脱氮后，由于硝化、反硝化作用的存在，二沉池后出水碱度比原污水下降3o%；城市污水中ρ(p)=7mg／L，经过二级生物处理后，由于同化作用的存在，磷的质量浓度下降30％。由图5可知，对上述二沉池出水实施化学除磷，并以ρ(p)=0．5mg／L为处理出水控制标准时，单位体积(1m3)污水将消耗200～250g石灰，按处理1万t／d污水计，石灰消耗量为2～2．5t／d。
2)eRp―SBR工艺侧流化学除磷石灰消耗量。基本条件：根据工艺运行方式，eRp―SBR实验系统处理水量为33L／d，进入化学除磷池的富磷上层清液约3～4L／d，相当于处理水量的9～12。经测试富磷污水的碱度，其值和原污水相当，ρ(Cao)=1o0～150mg／L。由图4可知，对富磷污水实施化学除磷，并以5mg／L为处理出水控制目标时，处理单位体积(1m)富磷污水将消耗140g石灰，换算成处理单位体积(1m)城市污水的消耗量为12．6～16．8g石灰，仅为城市污水化学除磷系统药剂耗量的7．7～8．4。
2．3化学富磷污泥产量及其中磷的质量分数
石灰与磷酸盐可以生成多种形式的钙盐，其中CaHp04，Ca3(p04)2，Ca5(p04)30H较为常见。实际上，在含碳酸盐的开放污水系统中，较难生成特定形式的纯磷酸盐晶体，通常是一系列较难计量的磷酸盐和碳酸盐沉淀混合物，研究了富磷污水化学除磷过程，化学污泥产率及污泥中磷的质量分数。将ρ(p)=50mg／L，ρ(Ca0)=166mg／L的富磷污水1000mL加入6个1000mL的烧杯中，分别加入不同质量的石灰；然后以160r／min的转速搅拌1min，80r／min搅拌4min，40r／min慢速搅拌6min，静沉30min后取上层清液测定磷的质量浓度；过滤后用质量法测定化学污泥质量，根据化学反应前后磷的质量浓度差异计算污泥中磷的质量分数(图6)，由图6可知，伴随着药剂加入量的增加，化学除磷池出水磷酸盐质量浓度逐渐降低，化学污泥产量逐渐增加，而化学污泥中磷的质量分数却逐渐下降；当ρ(Cao)=13o～140mg／L时，化学除磷池上层清液中ρt(p)<5mg／L，化学污泥产生量约为0．27kg／m。(干质量)，污泥中w(p)=17%，相当于含有38%的p2o5或85%的Ca3po4，这种高含磷的化学污泥可以直接作为磷资源加以回收利用。
3结论
（1）在富磷污水侧流化学除磷系统中，确定合理的化学除磷平衡点，可以降低化学除磷药剂的加入量，提高药剂利用率。建议化学除磷池中以ρ（p）=3-5mg/L作为处理出水磷质量浓度的控制目标，此时药剂加入量ρ（Cao）130-150mg/L,单位药剂（Cao/mg）除磷量为0.6-0.2mg。
（2）在城市污水化学除磷系统中，石灰的加入量主要取决于污水的碱度；富磷污水侧流化学磷系统中，石灰药剂的加入量将直接影响除磷效果，与城市污水直接化学除磷系统相比较，富磷污水侧流化学除磷工艺只有相当于进水总量9%-12%的厌氧释磷液需要进行化学除磷。富磷污水侧流化学除磷系统，石灰药剂（Cao/mg）的用量仅为城市污水直接化学除磷系统的7.7%-8.4%。
污水除磷的处理方法篇2
关键词：厌氧富磷污水，剩余污泥，化学除磷，药剂用量，磷回收
传统生物除磷技术是通过排除富磷污泥的方式来去除污水中的磷，除磷效果与富磷污泥含磷率及排放量有关，因此，短的污泥龄被认为是保证系统具有良好除磷效果的前提[1,2]，这便导致污水处理系统不得不排出大量的剩余污泥，从而增加污水厂的基建和运行费用。，剩余污泥。而实质上，利用聚磷菌的超量吸磷能力可以将城市污水中低浓度的磷酸盐富集在厌氧释磷污水中，通过排除高浓度含磷污水并辅以化学固磷的方法也可以实现污水处理系统磷的有效去除。综合化学沉淀剂的来源、药品费用以及化学污泥的综合利用，尤其是含磷化学沉积物的农用效率等多方面因素，本研究推荐石灰沉淀系统。由于城市污水中存在浓度高达10-3mol/L的碳酸盐（构成污水碱度），因此，在石灰作用下将生成磷酸钙和碳酸钙沉淀的混合物并产生药剂竞争。大量研究表明[3,4]，在城市污水化学除磷系统中低浓度磷酸盐不具有竞争优势，药剂的投加量由污水碱度决定、利用率低。本研究提出富磷污水化学处理的目的是通过提高po43-的浓度来提高药剂利用率、降低运行费用，本文对这种除磷新方法的化学固磷与磷回收性能进行系统研究。
1试验工艺与方法
1.1eRp-SBR试验装置和工艺流程
为了对厌氧富磷污水固磷除磷模式进行研究，我们提出了eRp-SBR生物除磷新工艺[5]，即好氧污泥外循环SBR（externalrecycleprocessesofaerobicsludgeinSBRsystem），其试验装置和工艺流程见图1。
该系统包括3个主要反应器：SBR主反应器、厌氧释磷池和化学除磷池。在运行过程中，SBR主反应器采用传统的生物除磷脱氮工艺运行，但在周期结束时排出部分吸磷污泥于厌氧释磷池强化释磷，然后将释磷结束后的污泥再泵回SBR系统参与磷的好氧吸收过程，同时将厌氧富磷上清液导入化学除磷池进行磷的化学固定，除磷后的上清液汇入试验污水再进入SBR反应器去除CoD和nH3-n。，剩余污泥。
主反应器SBR的有效容积为18L，在反应过程中采用小砂头充氧曝气、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；释磷池有效容积为3L，释磷过程在磁力搅拌器作用下进行；化学除磷池有效容积为2L。
SBR系统采用间歇进水、间歇排水方式运行，充水比为0.61，反应周期8h，运行工况：进水厌氧2h→好氧3h→缺氧搅拌1.5h→后曝气0.5h→沉淀排水和闲置1h。在试验运行过程中每天只有两个周期进行好氧污泥外循环，循环污泥量为反应器固体总量的1/16，加入释磷池的试验污水为2L。排入化学除磷池的富磷上清液在1.5~2L范围。
eRp-SBR系统在运行过程中一直不排泥，系统污泥的损失来自于指标的测试，预计系统SRt=50~80d。稳定运行时系统污泥浓度保持在6.5~7.5g/L，污泥负荷为0.10~0.13kgCoD/（kgmLSS.d）。
1.2试验水质及测定方法
试验用水由重庆大学校园生活污水和自来水再加一定量淀粉、葡萄糖、奶粉、nH4Cl、KH2po4和无水na2Co3配制而成，试验水质及分析方法如表1所示。
表1试验水质指标及分析方法
table1Syntheticwastewatercompositionandanalysismethod
污水除磷的处理方法篇3
[关键词]工业化；水处理技术；污水处理
随着的经济的发展，水资源越来越贫乏，产生水危机的根本原因是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此，我们必须充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，这就要求我们从“取水一输水一用户一排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水一输水一用户一再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。以下对几种常见的污水处理方法进行了分析：
1.生物处理（活性污泥法）
生物处理中采用的处理工艺有：氧化塘法：Carrousel，交替式，orbal.phostrip法，phoredox法，SBR法、aB法、生物流化床法、iCeaS法、Dat-iat法、CaSS（CaSt，CaSp）法、UnitanK法、mSBR法、a／o法、a2／o、a3／o、UCt法、Vip法、UaSB法、一体化生化法、好氧污水处理、生物流化床污水处理、固定化细胞技术污水处理、生物铁法、投加生长素法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等等的城市污水一级、二级、深度处理法。
2.化学强化生物除磷污水处理工艺
污水处理过程中，我国的主要河流和湖泊由于受磷污染，富营养化严重，国家环保局为控制磷污染，对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化，通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸，作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物，使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在高效除磷状态；同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放，通过化学除磷消除。这是一种高效市政污水处理工艺技术，满足了我国现阶段，为解决水体富营养化，需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。
3.曝气生物滤池生活污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介：曝气生物滤池，就是在生物滤池处理装置中设置填料，通过人为供氧，使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头，产生的中小气泡经填料反复切割，达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高，处理设施紧凑，可大大节省占地面积，减少反应时间。
4.循环间歇曝气污水处理工艺
我国经济发展水平各地相差较大，经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理，因此，怎样利用有限的资金，降低环境污染，是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面，直到不久前，一些城市还采用一级或一级强化处理工艺技术，出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点，又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点，保证了系统出水达到国家污水排放一级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系统降低30％左右，是适合我国现阶段污水处理要求的工艺技术。
5.连续循环曝气系统工艺
连续循环曝气系统工艺（Continuous Cycle aeration System）是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCaS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式处理法）的基础上改进而成。CCaS污水处理工艺对污水预处理要求不高，只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCaS反应池，除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达标排放。
污水处理工艺CCaS上独特的优势：a曝气时，CCaS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态，保证了BoD、CoD的去除率，去除率高达95％；b“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率达80％以上，保证了出水指标合格；c沉淀时，整个CCaS反应池处于完全理想沉淀状态，使出水悬浮物极低，低的值也保证了磷的去除效果。
6.旋转接触氧化污水处理工艺
旋转接触氧化污水处理工艺技术是在生物转盘技术基础上，结合生物接触氧化技术优点发展起来的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是唯一的转动部分，一旦机器出了故障，一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的，当污水中的有机物增加时，微生物随之增加，相反，当污水中的有机物减少时，微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低，只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多，能够高效处理各种难降解工业污水。
7.a／o生物滤池污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介：由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于10000吨／日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、a2／o、SBR、氧化沟等，如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用，无法持续运行。必须针对小城镇的特点采用投资省，运行费用低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。
8.mBFB膜生物流化床工艺
YBFB工艺用于污水深度处理，能在原有污水达标排放的基础上经过生物流化床和陶瓷膜分离系统，进一步降低CoD、nH-n、浊度等指标，一方面可直接回用，另一方面也可作为Ro脱盐处理的预处理工艺，替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程，同时有机物含量的降低大大提高Ro膜使用寿命，降低回用水处理成本，无机陶瓷膜分离系统，是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统，和其它的有机膜、无机膜相比，具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
污水除磷的处理方法篇4
[关键词]除磷物理化学法吸收
中图分类号：X703.1文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）09-0389-02
水体富营养化是近年来水体污染的重要表现之一。通过减少人类活动产生的营养盐进入水生生态系统，保护饮用水，缓解富营养化问题，已成为全球共识。水生植物生长过程需要磷来组成Dna、Rna和传送能量，但是磷在生态系统中却不能有效循环，因而磷是水生和陆地生态系统中的重要的限制营养盐之一[1]。研究证明，磷能刺激藻类和光合水生生物的生长[4，5]，水体中的磷浓度只需要大于0.02mg・L-1就会对水体富营养化起明显的促进作用[2]。
随着人类活动的不断增加，大量农业排水、城市污水和工业废水等被排入江河湖海水中。目前，我国城市污水处理率只有30%，二级生物处理率不到15%，且绝大多数现有污水处理厂不具备除磷的能力，因此，水体磷的污染日趋严重[3]。因此，去除废水及河水中的磷对河道治理有重要意义。
目前，除磷方法主要有物理化学法和生物法除磷两种，物理化学方法包括离子交换膜法、化学沉淀法、吸附剂法等，生物除磷法分为传统生物除磷法和反硝化生物除磷法，其中，传统生物除磷法常见的工艺有a/o工艺、a2/o工艺、phostrip工艺等，反硝化生物除磷法常见的工艺有a2nSBR系统、Dephanox系统和Hitnp系统等双污泥系统工艺和UCt系统等单污泥系统工艺。本文主要介绍了目前物理化学法除磷的机理、影响因素及工艺现状。
1.物理化学除磷
物理化学除磷法是目前工业上运用最广泛的除磷方法，主要通过离子交换、吸附、沉淀等物理化学过程，将水中的磷从污水中分离，从而达到去除总磷的目的。
1.1离子交换膜法
离子交换膜法通过磷酸盐与阴离子交换树脂发生离子交换作用，将污水中的磷从污水中分离[5，6]，这种方法的发展依赖于吸附材料的发展。具有比表面积大，溶胀性高，机械强度良好和使用方便等优点，但交换容量低。
LiuRuixia等人[7]制备的新型离子交换纤维除磷能力主要随pH的变化而变化，当pH在3.5-5.5时，效率高达99%。同时，对氟化物和砷酸盐有很高的吸收效果。
1.2化学沉淀法
化学沉淀法是通过阳离子与磷反应形成磷酸盐沉淀而实现的，通常人们通过控制pH，
来控制磷酸盐沉淀的溶解度和稳定性[8]，去除率可达到80%-90%。这种方法是对自然界的磷酸盐沉积的人为强化，是采用最早、使用最广泛的一种除磷方法，具有去除率高、操作简单、运行稳定等优点，但是对于浓度较高的含磷污水，该方法所需化学药剂量大，污泥量多，相应地，所产生污泥需要进一步处理，否则可能造成二次污染。常用的絮凝剂有石灰、铁盐、铝盐及复合型絮凝剂。
1.2.1钙离子沉淀法
钙离子沉淀法除磷是指在弱碱性条件下，磷酸根离子与钙离子反应生成羟基磷灰石沉淀从而达到除磷目的的方法，反应式如式（1）、式（2）：
主反应Ca（oH）2+HCo3-一CaCo3+oH-+H2o（1）
副反应5Ca2++3po43-+oH-一Ca5（oH）（po4）3（2）
如化学方程式所示，磷酸根离子通过副反应去除，但碳酸钙沉淀反应在石灰除磷中占主导地位，因此，污水中碳酸根离子的量决定了所消耗的石灰量。一般情况下，在预处理中通过调节pH和温度可以减少HCo3-和Co32-，提高方法效率。此外，在该方法中，Ca（oH）2具有良好的絮凝吸附作用，碳酸钙可作为增重剂，有助于沉淀[9]。
在磷酸盐沉淀形成的过程中，水中的pH至关重要。当pH大于10时，磷沉淀才能稳定[9]。此外，随着pH值的提高，副反应往正方向进行，生成的沉淀增加，相应的，除磷效率会增加[8]。
董婧蒙[10]采用石灰石CaCo3与熟石灰Ca（oH）2联合处理水样，解决了传统钙法存在机理不统一，泥水分离情况差等影响除磷效率的问题。相比与传统石灰法，改良钙法的除磷产物的颗粒粒径明显增大，沉降性能显著提高，出水pH更低，回调用酸量更少。
1.2.2金属盐混凝法
金属盐混凝法过程中，通常金属离子既可以通过生成磷酸盐沉淀除磷，也可以通过生成金属氢氧化物吸附除磷。以铝离子为例，反应方程式如式（3）、式（4）：
主反应a12（So4）3・14H2o+2po43-―2a1po4+3So42-+14H2o（3）
副反应a12（So4）3・14H2o+6HCo3-一2al（oH）3+3So42-+6Co2+14H2o（4）
如化学方程式所示，磷酸铝沉淀反应在金属盐混凝除磷反应中占主导地位，它决定了污水除磷的效率。同时，铝离子在水溶液中能水解生成a1（oH）3胶体。这些胶体具有较大的比表面积，能通过物理方法吸附一些大分子含磷物质，并且带有正电荷，能与污水中带负电荷的离子相互吸引。通过物理吸附和电荷吸附，a1（oH）3胶体与a1po4能迅速凝聚成大颗粒并沉淀[11]。
周振等人[12]对聚合氯化铝（paC）除磷的影响因素进行探索，结果表明，paC直接对污泥水混凝除磷反而会恶化其沉降性能，且除磷效率不高，其最优工艺条件为：al/p摩尔比为2.49，pH为8.3，mS为398r・min-1，除磷效率为97.8%，并发现paC对污泥水的除磷过程分为化学沉淀与絮凝体快速吸附除磷和二级动力学沉淀除磷两阶段。
1.3吸附剂法
吸附剂法除磷是指通过离子交换法去除废水中的磷，主要利用某种大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲和力来实现的污水除磷。一般情况下，吸附剂既可利用巨大的比表面通过物理吸附而除磷，又可通过离子交换法除磷，得到的磷饱和吸附剂可进一步通过解吸处理回收磷资源。与化学混凝法相比，吸附剂法几乎不产生污泥，处理设备简单，处理效果比较稳定[13]，但大部分吸附剂都具有吸附容量低，使用量大，更换频繁的缺点[14]。
吸附法除磷的关键在于寻找高效的吸附剂。天然吸附剂主要利用巨大的比表面积进行物理吸附；改性吸附剂在其改性后可明显提高孔隙率及活性因子的数量，活性因子在水中水解使吸附剂带正电荷，最后通过电荷吸附磷酸根离子，化学吸附占主导地位[13]。改性吸附剂可分别以沸石、膨润土等为载体，制作成富含al、Fe、Ca、稀土元素等与磷亲和性极大的物质的吸附剂，除此以外还可以进行废物利用，利用钢渣、粉煤灰等化学成分及结构稳定的物质进行除磷。
1.3.1以沸石为载体的除磷剂
改性沸石是一种新型的除磷吸附材料，其内部有很多大小均一的空穴和通道，使沸石具有巨大的比表面积，达400～800m2/g[15]，此外，沸石含有大量al、Fe、Ca等活性因子，从而使其具有良好吸附性能。然而天然状态下，沸石的孔道因为堵塞和带电等问题，孔道间相互连通的程度较差，从而限制了天然沸石的吸附能力[16]。目前国内一般对天然沸石进行热处理、酸处理、盐处理以及直接氧化改性等方法[17]，提高其吸附交换性能，而且多为处理金属阳离子。
段金明等[18]人采取高温活化，对天然沸石进行改性，以铝离子、镁离子作为活性因子，对不同温度下改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附平衡和吸附热力学，以及脱氮除磷机理进行了探讨。结果表明，改性沸石能在15min内基本完成脱氮除磷，氨氮和磷的最大吸附量分别为13.44mg/g和2.03mg/g。
除天然沸石改性外，mauriceS.onyango等人[39]直接合成人工沸石，与改性沸石相比，人工沸石含有大量的活性al3+及巨大的比表面积，其除磷能力也大大增强。但是人工沸石容易受到其他阴离子影响：硝酸盐，硫酸盐和氯化物等阴离子能与，沸石外层结合位点形成配合物略有改善磷酸盐；氟离子等则能进入沸石内部与结合位点形成配合物，降低磷酸盐的能力活动场所。
1.3.2以膨润土为载体的除磷剂
膨润土是一种含水硅铝酸盐黏土矿物，具有一些十分特殊的物化性能，近年来已被广泛运用在污水氮、磷的吸附去除中。但膨润土在实际应用过程中具有渗透性差、污泥量多、用量大、沉降后残留浊度大等缺陷[19]，为了提高改性膨润土的除磷效率，人们对其进行了各种有机和无机改性，常用的改性因子有al、Fe、稀土元素等。
miltiadisZamparas等人[20]通过离子交换，将铁离子嵌入到膨润土的结构空隙中，对钠基膨润土进行了修饰，制备出了铁系膨润土（Zenith/Fe），并与钠基膨润土（Zenith-n）和已经工业化的镧系膨润土（phoslock）进行了比对。结果显示，在pH=7时，铁系膨润土的最高吸附容量是11.15mg/g，与未修饰的钠基膨润土相比提高了350%，与镧系膨润土相比提高了170%。并且，吸附曲线显示超过80%的磷能在1个小时内被吸附。
1.3.3废渣
研究发现，许多工业炉渣（如粉煤灰和钢渣）等，都对水中磷酸根具有一定的吸附作用。目前，已经有很多学者对其吸附脱磷性能进行了广泛的研究及试验，多项试验表明，这种材料的磷吸附容量与材料中Ca、mg和al等金属元素的含量成正，证实了金属氧化物是对磷吸附的主要活性物质，其中Ca的含量起主要作用[21]。工业炉渣的优越性在于结构稳定，成本低廉，以废治废[13]，但吸附容量较低，吸附剂置换费用过高。
Sheng-gaoLu等[22]人研究发现，钢渣及高温炉渣对磷酸盐的去除去除率近100%，并且大部分吸附过程能在5-10min内完成。在pH为2.93和6.93时，磷的解吸率36%～43%和9%～11%，说明形成的沉淀十分稳定。
1.3.4其他吸附剂
除了上述天然吸附剂和改性吸附剂外，近年来研究者亦发现了一些其他类型的吸附剂，他们的饱和吸附量均高于同类吸附剂。
Zbrogowski[23]发现产于欧洲东南部和俄罗斯的一种方解石沉积岩opoka孔隙率为44.5%、比表面积为64m2/g，将其加热超过900℃可以制备成除磷活性材料。最大吸附量为119.6mg/g磷酸盐。
weiGuan等人[25]以聚乙二醇作为造孔剂，将聚乙二醇插入到硅氧四面体链和硅酸钙层隙中，使硅酸钙水合物颗粒因空间位阻无法凝聚，再通过高温煅烧，形成多孔结构，制备出一种新型多孔硅酸钙水合物。这种新型多孔硅酸钙水合物具有粒径小，比表面积和孔体积大，Ca2+浓度高等优点，有利于形成羟基磷灰石沉淀。此外，得到的产物羟基磷灰石可以实现磷的可持续利用。
在有机改性介孔材料除磷方面，Chouyyokw等人[24]研究发现Cu（ii）-nn-SammS和Fe（iii）-nn-SammS对水体中的磷酸根具有较高的吸附性能，尤其是Fe（iii）-nn-SammS对磷酸根的最大吸附容量达到了43.3mg/g，并可将水体中磷的浓度降低到0.1mg/L以下。
2.结语
污水除磷技术研究是目前城市污水及河道生态修复的重大课题。本文详细介绍和分析了除磷的物理化学法和生物法。物理化学法快速简单，但是废渣处理量大；生物法符合可持续发展要求，但是反应条件复杂。随着交叉学科技术的发展进步，污水除磷技术也在实践中不断创新，随着人们对资源化、可持续发展的要求，寻找一种环境友好型的除磷技术刻不容缓。
参考文献
[1]张平，沈志良.营养盐限制的水域性特征[J].海洋科学，2001，25（6）：16-19.
[2]金相灿，王圣瑞，赵海超，等.磷形态对磷在水-沉水植物-底质中分配的影响[J].生态环境，2005，14（5）：631-635
[3]叶雯，刘美南.我国城市污水再生利用的现状与对策[J].中国给水排水，2002，18（12）：31-33
[4]李中伟，李乔，郑添光.浅析生物除磷对控制水体富营养化的重要意义[J].水利天地，2009（8）：45-45.
[5]徐国庆，吴贵明，满春升.工业含磷废水处理的研究与应用[J].工业水处理，2003，23（12）：76-78.
[6]王巍.改性沸石除磷吸附剂的制备及其性能研究[D][D].长春：吉林大学，2010.
[7]RuixiaL，JinlongG，Hongxiaot.adsorptionoffluoride，phosphate，andarsenateionsonanewtypeofionexchangefiber[J].Journalofcolloidandinterfacescience，2002，248（2）：268-274.
[8]陈瑶，李小明，曾光明，等.污水磷回收中磷酸盐沉淀法的影响因素及应用[J].工业水处理，2006，26（7）：10-14.
[9]徐丰果，罗建中，凌定勋.废水化学除磷的现状与进展[J].工业水处理，2003，23（5）：18-20.
[10]董婧蒙.传统钙法除磷的机理及改良[D].重庆：重庆大学资源与环境科学学院，2009
[11]徐国想，阮复昌.铁系和铝系无机絮凝剂的性能分析[J].重庆环境科学，2001，23（3）：52-55.
[12]周振，胡大龙，乔卫敏，等.聚合氯化铝去除污泥水中磷的工艺优化[J].环境科学，2014，6：033.
[13]黄培锦，罗靖，黄鑫.除磷吸附剂的研究现状及进展[J].卷宗，2012（4）：219-220.
[14]JohanssonL，GustafssonJp.phosphateremovalusingblastfurnaceslagsandopoka-mechanisms[J].waterresearch，2000，34（1）：259-265.
[15]周明达，张晖，邵凯，等.改性沸石处理含磷废水的实验研究[J].环境污染与防治，2005，27（2）：137-138.
[16]LiZ.influenceofsolutionpHandionicstrengthonchromateuptakebysurfactant-modifiedzeolite[J].Journalofenvironmentalengineering，2004，130（2）：205-208.
[17]孙兴滨，韩金柱，潘华鉴.沸石的改性及除磷性能研究[J].哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2010（2）：161-164.
[18]段金明，林建清，方宏达，等.改性沸石同步深度脱氮除磷的实验研究[J].环境工程学报，2009，3（5）：829-833.
[19]王趁义，袁晖，韩志萍，等.原位柱撑改性膨润土在微污染饮用水除磷中的应用研究[J].环境工程学报，2009.
[20]Zamparasm，Giannia，Stathip，etal.Removalofphosphatefromnaturalwatersusinginnovativemodifiedbentonites[J].appliedClayScience，2012，62：101-106.
[21]赵桂瑜，周琪.钢渣吸附除磷机理研究[J].水处理技术，2009（11）：45-47.
[22]LuS，BaiS，ShanH.mechanismsofphosphateremovalfromaqueoussolutionbyblastfurnaceslagandsteelfurnaceslag[J].JournalofZhejiangUniversitySciencea，2008，9（1）：125-132.
[23]BrogowskiZ，RenmanG.Characterizationofopokaasabasisforitsuseinwastewatertreatment[J].polishJournalofenvironmentalStudies，2004，13（1）：15-20.
[24]Chouyyokw，wiacekRJ，pattamakomsanK，etal.phosphateremovalbyanionbindingonfunctionalizednanoporoussorbents[J].environmentalscience&technology，2010，44（8）：3073-3078.
[25]Guanw，JiF，ChenQ，etal.Synthesisandenhancedphosphaterecoverypropertyofporouscalciumsilicatehydrateusingpolyethyleneglycolaspore-generationagent[J].materials，2013，6（7）：2846-2861.
基金项目：科技型中小企业创新基金（14C26213301431）；温州市科技计划项目（S20120012）；龙湾区科技发展计划项目（2014KY10）；浙江省环保科研计划项目（2013B010）
污水除磷的处理方法篇5
关键词：SBR；脱氮除磷；污水
中图分类号：U664.9+2文献标识码：a文章编号：
1.概述
SBR工艺也叫序批式活性污泥法，它最根本的特点是处理工序不是连续的，而是间歇的、周期性的，污水一批一批地顺序经过进水、曝气、沉淀、排水，然后又周而复始。最初的SBR工艺进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇的，后来出现各种改型，有的将进水改为连续，有的将部分曝气改为连续。有的将出水改为连续，但只要还保留着序批处理周期运行的特点，就应属于SBR工艺的范畴。
2.SBR技术的特点
SBR法具有以下特点：
工艺流程简单，设备少，占地省。
投资小，构筑物少，一般只设反应池，无需二沉池和污泥回流设备。
(3)出水带走的活性污泥少，出水质量高。
(4)具有较强的脱氮除磷能力，运行方式灵活控制。
(5)可有效防止污泥膨胀。
(6)具有较高的耐冲击负荷的能力。
(7)由于SBR法本身的间歇运行特点，很适合处理流量变化大甚至间歇排放的工业废水。据统计显示，小型企业废水量少，多采用SBR工艺，既可以节省基建费用又可以灵活操作。
3.SBR法脱氮除磷的影响因素
SBR法生物处理过程中，由于多种菌（脱氮菌、paos、DpB等）的协同作用，不同的环境及运行条件都将会影响总体处理效果碳源、泥龄、Do等之间存在着诸多内在矛盾，若条件控制不好，常常会造成脱氮效果好而除磷结果不佳；反之亦然为此需探求最佳影响条件，以强化脱氮除磷的效果.近年来SBR脱氮除磷影响因素也是国内外的研究热点。
3.1进水有机物影响
碳源影响着脱氮除磷的总体效果，这是因为聚磷菌（pao）和反硝化菌会竞争碳源.必要时需外加碳源以满足二者的需求，同时还要考虑碳源能否快速转化成脂肪酸（VFa）供pao利用.实验证明在SBR法处理屠宰废水中，通过预发酵增加VFa，除磷及脱氮效率大大提高，nH4+—n及po43-—p去除率分别达84%和98%，强化了营养物的去除。通过实验，在屠宰废水处理中探讨了内碳源脱氮除磷的可行性，结果显示，利用未经消化的猪肥料为内碳源，当进水氨氮和磷酸盐浓度分别为900mg/L及90mg/L时，可达到99.7%的脱氮率和97.9%的除磷率为解决碳源缺乏的矛盾提供了一种思路。
3.2曝气及Do影响
Do影响脱氮除磷效果。如反硝化正常运行时要求Do低于0.5mg/L，而厌氧区则要严格控制Do，否则会影响聚磷菌过量吸磷能力。研究结果显示：进水时限量曝气方式脱氮除磷效果较好。而控制曝气时间最佳（3.5h）可达到较高的tn及tp去除率（分别为97.5%、65.5%）。
3.3pH值
聚磷菌在厌氧段时的释磷量一般随pH值的升高而增加，pH而值是否影响聚磷菌对有机物的吸收仍有矛盾之处。当ph
3.4水力停留时间
由于聚磷菌对有机物的吸收在厌氧段内是很快完成的，所以厌氧段内更重要的是污泥龄；适当延长厌氧段的水力停留时间，会提高除磷的效果，这可能是可以形成更多的pHa的原因。但是，如果厌氧／好氧水力停留时间比过大，也会使除磷失效。
3.5泥龄影响
泥龄长短对脱氮除磷也有直接影响。一般来说短泥龄，排泥量大，除磷效果好，但泥龄小于15d时硝化受抑制综合考虑脱氮除磷，应根据实际情况选择最佳SRt。通过实验得出满足硝化和除磷的最佳SRt（17～21d）。研究SRt对营养物去除的影响，结果显示:SRt为10d时，可达到最大的氨氮及磷去除率（分别为84%和74%），SRt≥15d时营养物去除率下降。
4.提高SBR处理效果的方法
一般SBR工艺流程当脱氮效果好时，则除磷效果较差，反之亦然，很难同时获得好的脱氮除磷效果。所以特别对SBR工艺提出以下改进方法，以提高该工艺的整体处理效果。
1选择较大的泥龄，建议泥龄应大于4d～5d；
2适当延长厌氧段的水力停留时间，厌氧:缺氧好氧:水力停留时间比为1:1:(3～4)；
3.合理控制排水量及排泥量。
4.曝气系统采用深水曝气机，利用pLC实现曝气—停曝自动控制;
5.SBR工艺污水处理适用性
通过研究，SBR法是一种处理高浓度有机污水及工业污水行之有效且能耗低的生物处理工艺。它具有工艺系统组成简单，一池多用，无须设污泥回流设备、二沉池，建设费用与运行费用都较低等特点。在运行时，对冲击负荷适应能力强，一般不产生污泥膨胀现象，管理较简单；并且具有运行方式灵活多变，通过对运行方式的调节，在曝气池内能进行脱氮和除磷反应，处理水质优于传统活性污泥法。
在实际工作中，当处理规模大时，需多套SBR池并联运行，使控制系统及维护管理趋于复杂，故SBR法特别适合于一般中、小型规模，有机浓度较高、可生化性好的工业废水处理，具有较大的推广应用价值。
6.SBR工艺启动总结
SBR反应池内活性污泥驯化成熟后，活性高、沉降性能好、适应能力强，通过调节曝气机的运行时间和台数、控制混合液溶解氧量、调节SBR池剩余活性污泥的排放和沉淀、闲置时间等措施，使有机污染物得到有效去除，能保证SBR系统具有良好的处理效果。
在SBR工艺系统启动初期应大量曝气，提高有机负荷应该慎重，以免造成超负荷运行。当污泥凝聚性能好转时，则需有意加大负荷，以期促进污泥生长，提高混合液污泥浓度。当30min沉降实验及混合液污泥浓度均显示污泥性能足够时，应及时排除剩余污泥，以免污泥老化。在污泥驯化期还要适时排放泥水分离后的上清液。
SBR工艺系统启动过程中，应综合运用感官判断和化学分析方法同步监测多项指标，有效控制和调整整个污水处理系统的运行。操作者可使用以下感官和物理指标估计运行情况：①气味，正常时SBR池产生轻微的霉烂味道，仅在厌氧条件下才产生恶臭；②泡沫，泡沫多，悬浮物浓度高等原因；轻微泡沫，污泥不成熟；黑色泡沫，污泥老化。
3结束语
总之，SBR拓展了普通活性污泥法的处理能力，运行操作灵活，通过时间卜的有效控制和变化来满足多功能的要求，通过调节曝气时间满足出水水质要求，效果稳定。
参考文献：
【1】冯旺银SBR法污水处理应用研究[期刊论文]-中国科技博览2011(33)
【2】刘宝彦SBR污水处理工艺探讨[期刊论文]-黑龙江科技信息2011(20)
污水除磷的处理方法篇6
关键词污水处理；生物脱氮除磷；工艺选择
中图分类号X703.1文献标识码a文章编号1007-5739（2011）21-0296-01
随着工农业生产的发展及人口的增长，人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注，特别是作为生物体的重要营养元素的氮磷，随污水进入水体以后产生种种严重危害，而目前更普遍的是，氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化。水体富营养化会造成藻类异常繁茂，水味变得腥臭难闻。一些藻类能够分泌和释放毒性物质，例如蓝藻门的不定腔球藻（Coclosphaerium）、铜锈微囊藻（microcysticsaeruginosa）等能分泌藻青脘（phycyan）这样的带有毒性的物质，这类物质被人蓄饮用后会引发消化道炎症。藻类死亡后腐烂分解，大量消耗溶解氧，严重时可使水体呈厌氧状态，致使鱼类等需氧水生生物难以生存，藻类的异常繁殖还给城市水厂的正常运行带来困难，提高制水成本，自来水带有异味，因此污废水中氮、磷的处理已成为当前废水处理中的热点。利用好氧和厌氧不同状况，在好氧条件下，由硝化菌作用变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，使硝酸盐氮变成氮气逸出；生物除磷就是利用聚磷菌类的细菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥排出，达到除磷的效果。根据含山县污水处理厂的情况探讨该厂生物脱氮除磷的可行性。
1项目概况
为减少巢湖流域水体的富营养化，对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。该厂位于巢湖流域，设计污水的处理规模4万m3/d，工程原设计工艺常规活性污泥法能满足CoD、BoD、SS的去除率，但对氮、磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮仅为10%～25%，磷仅为12%～19%，达不到脱氮除磷要求。因此，对含山县污水处理厂进行了污水脱氮除磷工艺改造是巢湖流域水环境治理的污水处理厂重要组成部分。污水处理脱氮除磷工程的建设将是减少巢湖流域水体富营养化的重要举措。
2工艺要求
含山县污水处理厂进水水质BoD5/CoD=0.51、BoD5/tn>3～5、BoD5/tp=60，可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。为了减少污水处理厂常年运行的费用，有效地降低工程投资，应当综合考虑污水处理的程度要求、设计进水的水质、工程规模等方面的因素选择适宜的污水处理生物脱氮除磷工艺，同时也可以保证出厂水的水质，提高污水处理厂运行管理的效率[1-3]。要求提高污水处理脱氮除磷程度，对nH3-n、tp去除率要求分别达到68%和50%以上，因此对污水处理脱氮除磷工艺的技改选择应十分慎重。该工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择应充分考虑污水水质、污水量、管理水平以及经济条件等诸多方面，同时在对处理工艺的选择上，应当以成熟处理工艺优先选用，兼顾安全可靠、技术先进、低投入、低能耗、占地少、方便操作管理等[4-6]。
3工艺方案比较
3.1氧化沟法
氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形的污水处理工艺形式，该工艺由20世纪50年代初期发展起来，传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能，但在沟前增设厌氧池，便具备了生物脱氮除磷功能。orbal氧化沟的特点是对3个沟道的溶解氧浓度进行控制，保证其在不同的阶段下运行，但对外沟要求的低溶解氧则很难控制，脱氮效果不理想。
3.2a/a/o法
a/a/o法中，污水在流经3个不同功能分区的过程，因此称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水中的氮、磷以及有机物等在不同微生物菌群作用下得以去除。目前，该法在国内外使用较为广泛。其工艺流程如图1所示。与其他同类工艺相比，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，该工艺总水力停留时间较小，其同步除磷脱氮工艺在系统上最简单，SVi值一般小于100，可克服污泥膨胀，抑制丝状菌繁殖，运行时只需在厌氧和缺氧段内轻缓搅拌，有利于处理后污水与污泥的分离，运行费用低。脱氮除磷效果非常好，由于厌氧、缺氧和好氧3个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长。
3.3aB法
aB法是一种生物吸附―降解二段活性污泥法，该法对有机物、氮和磷都有一定的去除作用，a段污泥负荷高达2～6kgBoD5/（kgmLSS・d），负荷高，曝气时间短，仅30min左右；B段污泥负荷为0.15～0.30kgBoD5/（kgmLSS・d），相对较低。aB法通常要求进水BoD5在250mg/L以上，适用于处理水质水量变化较大、浓度较高的污水，才有明显的优势。该项目工程采用aB法不太合适，因为其设计进水BoD5为180mg/L。
3.4UCt工艺
UCt工艺用于解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响，其工艺流程如图2所示。UCt工艺与a/a/o法的不同之处在于污泥先不回流至厌氧池，而是先流入缺氧池，因为该工艺可以减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，因其避免将缺氧池部分混合液回流至厌氧池。其弊端是运行费用将增加，这是由于UCt工艺多1次提升，将增加了1次回流。
3.5传统SBR法
传统SBR法其反应是在同一容器中进行，适用于较小污水量场合。进水时不曝气，形成厌氧、缺氧，而后停止进水，开始充氧曝气，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水。这种方法，总容积利用率比较低，一般小于50%。
3.6Unitank法
Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，由3个矩形池组成，3个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水，具有脱氮除磷的效果。其优点是布置紧凑、无二沉池、不需回流、占地面积小等。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷的效果差，其总的容积利用率为67%。
3.7CaSt法
CaSt工艺脱氮除磷的原理为：除磷是靠厌氧捕捉选择区（预反应区）和曝气反应区（主反应区）完成。硝化和反硝化在主反应区完成。
4工艺方案的确定
从上述各工艺机理的定性分析来看，每种工艺各有优缺点，均可实现污水脱氮除磷的处理目的。针对本工程进出水的水质，经过详细的技术经济比较，认为a/a/o氧化沟工艺处理效果好，技术先进成熟，运转方式灵活，运行稳妥可靠，动力效率高，动行成本低。
5结语
含山县污水处理厂脱氮除磷技改工程的建设预计每年减少nH3-n排放量58.4t和tp排放量11t，工程将完善含山县污水处理工程的建设，是改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的环境保护工程，是城市重要基础设施，污水处理系统逐步完善，污水有组织排放并得到处理，将有效改善得胜河及巢湖流域的水体水质，提高环境质量水平和人民身体健康水平，对美化城市和增加农业产品产量质量都具有积极的意义。
6参考文献
[1]高廷耀，夏四清.城市污水生物脱氮除磷工艺评述[J].环境科学，1999，20（1）：110-112.
[2]王岽，刘德华，郦和生.限氧条件下的活性污泥脱氮过程研究[J].三峡环境与生态，2008，1（2）：30-33.
[3]张平.生物脱氮技术的研究进展[J].环境污染与防治，1997，19（4）：25-28.
[4]朱淑琴，尹萍，张萍.间歇式活性污泥除磷的试验研究[J].环境工程，1997，15（90）：13-16.
污水除磷的处理方法篇7
关键词：除磷药剂；铁盐；除磷效率；研究现状；试验研究
随着国家科技进步，人类生活水平提高，产生了大量工业废水、生活污水。若将未处理的污水直接排入河流湖泊，会造成水体富营养化，引起藻类大量繁殖。由于造成藻类大量繁殖的因素中，磷含量超标最为关键，因此提高水处理效率，降低水中磷含量，已成为防治富营养化水体中最为关键的一步。笔者将在此文中着重对化学除磷剂中的铁盐除磷药剂进行研究。
1化学除磷药剂种类及其运用情况
污水中磷的去除包括化学除磷和生物除磷，其中生物除磷相对比较经济，但为了满足国家污水处理标准，化学除磷法已成为常用方法，国内外广泛应用的化学除磷剂有铝盐、钙盐、复合絮凝剂以及铁盐。
铝盐中常用的除磷剂主要包括三种：硫酸铝、氧化铝以及聚合氯化铝，其中运用最为广泛的是硫酸铝，多运用于碱性废水。如今在工艺相对落后的情况下，部分造纸厂等仍然采用硫酸铝进行除磷。钙盐中最常见的是石灰石，一般只用于二级出水中，其污泥产量比采用其他絮凝剂时要多得多，而且还需配备汽提塔，污泥焚烧回收必需的相应设备和生产、运行经验，不宜采用在现有污水厂改造上，但可以在新建污水厂中进行一些有益的尝试[1]。复合絮凝剂主要分为三种，无机-无机、无机-有机以及有机-有机复合絮凝剂。目前广泛应用于工业用水、工业废水以及生活污水的处理中，其中无机复合絮凝剂主要是铝盐、铁盐、以及硅酸盐的复合，或者大分子聚合物，在污水处理中主要作为助凝剂和絮凝剂以及污水处理剂。铁盐除磷剂主要包括硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁等，溶于水后发生水解反应，溶液呈酸性，多应用于处理碱性废水。如今生产生活排放的污水多呈碱性，使得铁盐相比于其他除磷剂具有更为广泛的应用和更大的发展潜力。
2常见的除磷药剂
（一）铝盐
铝盐在除磷过程中，其投放量与污水的含磷量必须严格控制在一定范围内，但经过铝盐除磷药剂处理过的污水含铝量依然存在超标的可能性。由于如今我国很多的水处理工程中所用的铝盐都是由废铝灰制成，在投放铝盐以后如果未经检测就排放，对水体的危害极大，且其中相当一部分的铝会被人或其他生物体吸收，危害人体健康，破坏生态环境，因此除了控制投入量以外，必须在污水处理后对水体的各项指标进行监测，使其控制在标准范围以内[2]。
（二）钙盐
采用石灰石除磷时，一方面，所生成的磷酸氢钙，改善了沉淀效果，加快了沉析速率，另一方面，生成的磷酸钙，作为增重剂其溶解度与pH值有关，当pH值超过一定范围就会产生碳酸钙，有助于沉淀。高碱度废水要求投加大量石灰石pH调节至10-11，在此氢离子浓度下，磷的沉淀是有效的[3]。只有在碱度非常低的废水中，石灰石才主要消耗在磷沉淀反应中，但同时易造成沉淀池壁上结垢，阻塞管道等现象，在城市污水处理过程中很难控制。
（三）复合混凝剂
复合混凝剂与单一的絮凝剂相比有明显的优势，采用复合混凝剂是一种简单经济的方法，比如目前国内报道较多的阴离子复合氯根和硫酸根复合的铁盐，以及阳离子复合铁铝复合，这种絮凝剂不仅有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，而且有良好的除磷和除CoD等性能。
（四）铁盐
铁盐相比铝盐和钙盐，对受纳水体的影响较小，溶于水后，三价铁一方面会形成难溶盐，另一方面会通过溶解和吸水发生强烈水解，在水解的同时发生各种聚合反应，生产各种具有较长线性结构的多核羟基络合物，含铁的羟基络合物能有效降低或消除水体中胶体的电位，通过电中和，吸附架桥，及絮体的卷扫作用使胶体凝聚，再通过沉淀分离将磷去除[4]。铁盐化学除磷剂处理污水过量的磷极其有效，在磷含量为2.5mg/L的二级水中，投入50-100mg/L的氯化铁就可以达到90%以上的去磷率，而且在一定条件下取得其他良好的效果，如降低污泥指数、进一步降解CoD、减少异味等[5]，另外，铁盐及其复合混凝剂除磷相比铝盐除磷对于生物的危害更小，更环保，满足可持续发展的要求。因此，在污水处理过程中，铁盐除磷试剂与其它除磷试剂相比，有更高的发展价值和潜力。
3铁盐除磷药剂的研究现状
由于铁盐除磷药剂呈酸性，在碱性废水中具有除磷效率高、工艺简单等优点，如今我国在除磷药剂市场上的铁盐逐渐替代了铝盐，尤其在自来水与生活污水的处理上更是从法律上严格规定了不能使用铝盐只能使用铁盐。相比于形式单一的铝系除磷剂，铁系除磷剂比较多样化，目前市场上使用的有低分子的三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁等，另外，我国在研发、生产高分子复合铁盐方面也取得了较大进展，如聚氯化铝铁、复合亚铁、聚硫酸铝铁等。
在2016年郑州大学大学生创新创业训练计划项目《富营养化水体缓释除磷研究》中，主要针对三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、聚合氯化铝铁这四种铁盐除磷药剂的除磷率进行了试验研究。由于河南省境内没有磷含量超标的富营养化水体，再者考虑到经费有限，此试验配制浓度为12.4mg/L的磷酸二氢钾溶液模拟磷含量超标的富营养化水体进行除磷研究。
（一）三氯化铁（FeCl3・6H2o）
三氯化铁极易溶于水，水解后溶液呈强酸性，腐蚀性大，低温下混凝效果好，使用pH范围为4～11[6]。固体三氯化铁含有六个结晶水，在水溶液中以水合离子[Fe（H2o）6]3+形式存在，随着pH的升高不断发生水解反应[7]。从FeCl3・6H2o除磷试验结果来看，当浓度为8.710g/L的FeCl3溶液的质量为16.549mg时，除磷效果最佳，除磷率可达25.806%，可推知，FeCl3・6H2o最优投量为82.8305mg/L。
（二）硫酸亚铁（FeSo4・7H2o）
通常，硫酸亚铁与三氯化铁一起用于水处理，适用于pH为8～11，且其最佳pH>9.5，其溶解性较好，但混凝性不如Fe3+。固体硫酸亚铁含有七个结晶水，在水溶液中多形成络合物。
从FeSo4・7H2o除磷试验结果来看，当向200mLKH2po4溶液中投入0.673mgFeSo4・7H2o时，除磷效果最佳，除磷率可达41.935%，即FeSo4・7H2o最优投量为3.3640mg/L。相比三氯化铁来说硫酸亚铁更为经济，但考虑到Fe2+的还原性消耗水中大量溶解氧，因此不宜大范围使用。
（三）硫酸铁（Fe2（So4）
固体硫酸铁不含结晶水，溶解性极差，因此溶解时间较长，导致部分Fe3+被氧化生成Fe（oH）3，降低了除磷效率。从Fe2（So4）3除磷试验结果来看，当参与反应的Fe2（So4）3溶液质量为6.450mg时，除磷效果最佳，除磷率为23.790%，可推知，Fe2（So4）3的最优投量为32.25mg/L。由于硫酸铁溶解慢，除磷效率低，因此目前除磷药剂市场上应用更多的是聚硫酸铁（pFS），是一种盐基性高价铁的大分子化合物，具有混凝性好、适用水体pH范围广等优点。
（四）聚氯化铝铁（paFC）
聚氯化铝铁是工厂污水处理中经常使用的除磷药剂，是一种以铝为主、铁为辅、性能优良的新型复合无定型、无机高分子混凝剂，有铁盐和铝盐的双重特性，吸附性能好、絮体形成快等。查阅资料得知聚氯化铝铁的最优投量在50mg/L左右，再考虑实验的方便和合理性，确定配制浓度为2.5g/L的聚氯化铝铁溶液，分析实验结果数据可知，5mg该聚氯化铝铁溶液除磷效果最佳，除磷率为31.855%，则聚氯化铝铁的最优投量为25mg/L。
（五）其他复合铁盐
在此项目中，将以上四种除磷剂按其最优投量的比值混合，并加入一定量硅藻土，以制备一种高效复合铁盐除磷药剂。通过试验可知，该除磷剂的最优投量为15.8885mg/L，除磷率可达33%，具有除浊效率高、工作安全可靠、混凝效果好、pH适用范围广等优点。
4铁盐除磷药剂的发展方向
随着生活水平的提高，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大，而日益严重的水污染却蚕食大量可利用水资源。为了实现污水处理资源化和可持续发展，我国近年来新型铁盐除磷药剂的发展也与时俱进，逐渐从单一型过渡到复合型、从低分子发展为高分子、具备更多优良性能。其中复合型絮凝剂的发展包括有以下几个方面：阴离子复合、阳离子复合、多种离子复合、无机-矿物复合和无机-有机复[8]。
具体来说，在铁盐除磷药剂的研究、开放、制备、应用等方面，环境工作者们也不断在提高技术水平，以制备能广泛应用于生产实际，除磷效率较高，能够进行多级除磷，且对生物无危害的复合铁盐除磷药剂，以求耗材更少、费用更低、去除效率和回收率更高、更环保，并提倡采用生物化学法结合、联合投药的除磷方法。
参考文献
[1]陈绍伟.吴志超.浅谈城市污水除磷技术[J].上海环境科学.1992，11（12）：18-20
[2]李京熊.孙水裕.苑星海.城市生活污水化学除磷试剂的应用比较.广东微量元素科学，2006.12（1）
[3]金先平.探究化学除磷在污水处理中的应用.资源与环境.1003-6490（2016）02-0154-02
[4]徐丰果，罗建中，凌定勋，废水化学除磷的现状与进展，工业水处理，2003，23（5）：18-20
[5]铁盐在废水除磷中的运用.中国市政工程西北设计院
[6]陈国华.环境污染治理方法原理与工艺.北京，化学工业出版社，2003
[7]邢伟.黄文敏.李敦海.刘永定.铁盐除磷技术机理及铁盐混凝剂的研究进展.武汉.给水000排水，2006，32（2）：88-91
[8]阮复昌.公国庆.莫炳禄等.聚合硫酸铁的生产和应用.江西化工，1996，1：25-28
作者简介
喻晋芳（1996-），女，汉族，湖南长沙市人。
赵佳敏（1995-），女，汉族，湖南长沙市人。
污水除磷的处理方法篇8
关键词：环境污水处理；化学除磷药剂；工艺
在我国城市发展的进程中，工业化的发展速度越来越快，城镇化的发展水平也就随之得到了有效的提高，但是与此同时，环境污水的现象也变得愈发严重，这种情况产生的原因是生活污水中含有大量的磷，容易造成水体富营养化现象的发生，因此要想有效的解决这一问题，根本性的举措就是降低水体中磷的含量，在当前的治理过程中，主要采用的方式是化学除磷技术，因为生物除磷技术无法满足治本的需要，下面笔者就针对化学除磷药剂的相关工艺展开进一步的研究。
1环境污水处理中化学除磷工艺的概述
在应用这项技术的过程中，首先要明确其主要的工作机理是怎样的，在采用化学除磷工艺的过程中，主要是在其中加入适量的金属盐类，由此就能够产生磷酸盐或者是多聚磷酸盐沉淀产物，其具有不可溶的特性，在此基础上就能够通过沉淀分离的方式将环境污水中的磷酸盐去除掉。在投入药剂以后，金属离子就会与磷酸盐结合在一起，并且加快结合的进程，产生一种具有低溶解度以及形状细小的晶体状化合物，在不断混合以及流速梯度的过程中能够产生颗粒较大的絮凝物，再经过沉淀分离等方式将其与水体相互分离开来，这样就起到了净化水体的作用，同时也能将化学污泥清理干净，这样也就达到了化学除磷的效果。
所以在化学除磷的过程中，基本上是按照以下四个步骤展开的，首先是沉析，其次是凝聚，第三是絮凝，最后是固液分离，经过上述几个步骤以后就能将磷酸盐从液态向固态转化，并且其反应的速度是十分快的，基本上是同时进行的沉析以及凝聚，在絮凝的过程中会产生一种较大的粒子，也就是絮体。在化学除磷的过程中，要想加快反应效率，就要保C沉析与絮凝能够顺利的进行，在进行絮凝的过程中，又与除磷工艺具有十分密切的联系，所以需要充分的考虑到各个方面的因素，这样才能保证顺利的完成对环境污水的有效防治。
2环境污水处理中化学药剂除磷工艺的分析
在当前的环境污水处理过程中，主要采用的化学除磷工艺中所添加的药剂有以下几种，一是铝盐、二是铁盐、三是钙盐，有时候也会应用改性硅藻土与复合絮凝剂等，不同的药剂产生的除磷效果实际上也是不相同的，下面笔者针对其中的几点进行详细的分析，希望可以促进环境污水处理质量的提高。
2.1铝盐化学除磷药剂。采用铝盐作为药剂添加在化学除磷工艺中，经常使用的有三种，一种是硫酸铝，一种是氯化铝，还有一种是聚合氯化铝，在具体的反应过程中，包含两个主要的反应过程，首先是三价铝离子通过与磷酸根产生反应而出现沉淀，沉淀的化合物为alpo4。其次是三价铝离子能够出现水解反应，在这一过程中会有正电荷以及单核羟基络合物以及多核羟基络合物的存在，在经过范德华力以及网捕等一系列的作用以后，就能达到比较理想的沉淀效果，这样也就达到了化学除磷的要求。在运用铝盐进行化学除磷的过程中，需要重点控制pH，这样才能达到理想的除磷效果，否则会造成所排放的水体中铝盐超标。
2.2铁盐除磷药剂。铁盐除磷药剂主要有硫酸亚铁、聚合氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐除磷反应机理类似，之外还会发生强烈水解并同时发生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2+除磷效率与pH相关，但有关Fe2+除磷最佳pH存在争议：有人认为pH=8时，Fe2+除磷效果最好，但王文超等认为pH=7.5～8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高pH值，而环境污水厂处理中pH值往往低于7.5，另外，在水中Fe3（po4）2-没有Fepo4稳定，这些都限制了二价铁盐在废水除磷中的应用，实际过程中可利用好氧池曝气的特点将Fe2+氧化成Fe3+来提高化学除磷效率。铁盐与磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更加稳定，而具有沉降速度快的优点，因此实际应用比较多，但是具有出水浊度与色度高、对出水pH影响大、运输和贮存麻烦、对设备腐蚀大等缺点，同时铁也是刺激藻类生长和引发湖泊水华的一个重要因素，这些缺点限制其使用范围。由于需要较高的pH，同时钙盐除磷药剂还会引起池壁或渠、管壁上结垢及曝气管堵塞等，因此钙盐除磷药剂在城市环境污水处理厂中应用的比较少。磷酸氨镁法是近几年国际上非常流行的废水除磷方法，但我国还未出现相关的报道。
3复合新型除磷药剂
复合新型除磷药剂主要有聚氯化铝铁（paFC）、聚氯化铝（paC）、聚氯化铁（pFC）、聚合硫酸铁（pFS）、聚亚铁、聚氯硫酸铁（pFCS）、聚合硫酸氯化铝铁（paFCS）、聚合硫酸铝铁（pFaS）以及改性硅藻土等。这些新型除磷药剂基本上都有良好的电荷中和与吸附架桥功能，凝聚性能良好，絮凝体生成迅速，密集度高且质量大，沉降性能优越，沉降的污泥脱水性能好，无二次污染，适用水体pH值范围广，具有较强的去除效果，而且药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。其中paFC在环境污水厂中应用的比较多，原因在于paFC结合了铝盐和铁盐的双重优点，化学反应速度快、形成絮体大且重、沉降快和过滤性好等优点。因此，paFC既能克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降慢的不足，同时又能克服铁盐除磷的出水浑浊、色度高的缺点。改性硅藻土是最近新使用的化学除磷药剂，其组成包括硅藻土、paC和石灰等，其中的paC和石灰可与po43+反应生成a1po4和Ca5（po4）3oH等沉淀物，同时硅藻土具有吸附、混凝、过滤、共沉等作用，能充分接触并除去水中的po43-。因此除磷效果较稳定，出水tp变化较小。
结束语
综上所述，在对环境污水进行治理的过程中，不能单纯的应用生物除磷的方式，还需要应用到化学除磷工艺，这项工艺在当前还有进一步的发展空间，以达到国家的规定要求，本文重点对化学除磷工艺中所添加的药剂进行了分析，结果表明不同的药剂产生的效果也是不同的，希望能够有助于今后的环境污水处理。
参考文献
[1]陈媛.a2/o工艺化学除磷优化实验及应用[J].环境，2010.
污水除磷的处理方法篇9
关键词脱氮除磷硝化菌反硝化菌聚磷菌泥龄
中图分类号：o613.62文献标识码：a文章编号：
1a2/o工艺概述
1.1工艺概述
污水处理中，为了同时达到脱氮除磷的目的，在具有硝化功能的a/o工艺基础上，增加一个厌氧区，设置于缺氧池之前，形成厌氧/缺氧/好氧（a/a/o）工艺，即a2/o工艺，其工艺简图如图1：
图1a2/o工艺
废水首先进入厌氧区，兼性发酵细菌将废水中可生物降解有机物转化为发酵产物。聚磷菌可将菌体内储存的聚合磷酸盐分解，释放的能量供其在厌氧环境中生存，另一部分能量供其吸收废水中的低分子有机物，并以pHB（聚-β-羟丁酸）的形式贮存在细胞内。废水进入缺氧区后，反硝化菌利用硝化液回流带来的硝酸盐及废水中的有机物进行反硝化，达到去除CoD和脱氮的目的。接着废水进入好氧区，聚磷菌利用废水中剩余的可生物降解有机物的同时，分解体内存储的pHB，产生的能量供自身的生长繁殖，此外还吸收周围环境中的溶解性磷酸盐，并以聚合磷酸盐的形式储存于体内，这样就降低水中磷的浓度。废水中的有机碳经过厌氧区、缺氧区，分别被聚磷菌和反硝化菌利用后，进入好氧区时浓度已较低，有利于自养硝化菌的生长，并将氨氮经硝化作用转化为硝酸盐；部分有机碳被好氧异养菌降解，使出水的有机物含量达到排放标准。剩余污泥中储存有大量的聚磷菌，随剩余污泥排出水体。
2a2/o工艺脱氮和除磷功能的矛盾
a2/o工艺脱氮和除磷功能的内在固有矛盾就是聚磷菌、硝化菌和反硝化菌在碳源需求、泥龄、有机负荷上存在着矛盾和竞争，很难达到在同一系统中同时高效去除氮和磷。
2.1厌氧环境下反硝化菌和聚磷菌对碳源有机物的竞争
厌氧环境下反硝化菌和聚磷菌对碳源有机物的竞争是a2/o工艺的最主要的矛盾。如果厌氧区中存在较多的硝酸盐，反硝化菌会以碳源有机物为电子供体进行反硝化，消耗水中碳源有机物，影响聚磷菌合成pHB，进而影响到后续除磷效果。一般而言，要同时达到脱氮和除磷的目的，城市污水中CoD/tn≥4.5。当低于此4.5时，反硝化效果受到碳源有机物浓度的限制，大量未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧区，干扰厌氧释磷的正常进行，最终影响到整个营养盐去除系统的稳定运行。
2.2泥龄
硝化菌的一个突出特点是繁殖速度慢，世代时间长。在冬季，硝化菌繁殖所需的时间可长达30天以上；即使在夏季，泥龄小于5天的活性污泥法中的硝化作用也十分微弱。而聚磷菌为短世代时间微生物，为探讨泥龄对生物除磷工艺的影响，Rensink等（1985）发现泥龄与除磷效率的关系，如表1
表1泥龄与除磷效率的关系
由上表可知，聚磷菌所需的泥龄很短。泥龄在4.6天左右时，系统仍能维持较好的除磷效果。此外，排放剩余污泥是生物除磷的唯一渠道，为保证系统的除磷效果，需要维持较高的污泥排放量，降低系统的泥龄。显然硝化菌和聚磷菌在泥龄上存在矛盾，若泥龄太长，不利于除磷；泥龄太短，硝化菌无法生存，这种矛盾，使得a2/o工艺很难同时达到氮、磷的高效去除。
2.3污泥负荷与硝酸盐
a2/o工艺回流污泥全部进入厌氧区，为了维持较低的污泥负荷，要求有较大的污泥回流比（一般在40%-100%），方能保证系统有良好的硝化效果，但回流污泥污泥也将大量的硝酸盐带入厌氧区，而聚磷菌放磷的条件是厌氧状态，同时要求有溶解性BoD存在。但当厌氧区存在大量硝酸盐时，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就减少了厌氧区进行磷的释放的有效容积，使除磷效果较差，而脱氮效果较好。反之，如果好氧区硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧区的硝酸盐减少，改善了厌氧区的厌氧环境，使磷能充分厌氧释放，除磷效果较好，但由于反硝化程度差，脱氮效果不好。
3a2/o工艺脱氮和除磷功能的对策
为解决a2/o工艺在脱氮除磷上的矛盾，可以通过以下方法，提高其效果：
（1）针对废水中碳源不足情况，可以向废水中补充碳源（甲醇），提高CoD/tn值，或通过改变进水方式，为反硝化和除磷重新分配碳源。
（2）降低硝酸盐对聚磷菌的释磷，通过改变污泥回流方式，将二沉池中的污泥回流至缺氧池，增加缺氧池到厌氧池的混合液回流。由于缺氧池中反硝化作用已使得硝酸盐浓度大大降低，有效降低对聚磷菌释磷的影响。
参考文献
1污水生物处理：原理、设计与模拟.mogensHenze，等编.施汉昌等译.中国建筑工业出版社，2011.9..
污水除磷的处理方法篇10
关键词：化学除磷城市污水处理化学沉淀处理
随着工业生产的快速发展与人们生活水平的提高，排放到湖泊的工业废水增加了营养物质的富集，从而引起了水生植物与藻类的异常繁殖，即水体的富营养化，因此限制水体里面磷的浓度尤为重要。
污水中除磷工艺分为化学除磷技术与生物除磷技术两种，尽管生物除磷技术具有无污染且污泥产量小等优点；但是，也存在着对废水组分过度依赖，稳定性以及灵活性较差等缺点，因此为了减少磷二次释放所造成的污染，需要增加化学除磷技术在污水处理中的比重。
1化学除磷的工作原理
化学除磷一般通过加入一定的药剂（例如磷酸钙、聚合氯化铝，氢氧化钠）等产生微溶磷酸盐沉淀物，同时利用沉淀、气浮还有固液分离等过程来完成除磷的过程。而随着沉淀物的析出，较小的非溶性磷酸盐会聚集成较大的非溶性固体，并使稳定的胶体脱稳，在速度梯度下相互接触生成絮凝体，这一过程称为絮凝过程，在絮凝过程中部分磷酸盐吸附在胶体的氢氧化物表面上，随着胶体一起沉淀下来，这样大大提高了除磷的效率。
2化学除磷的种类以及简要介绍
化学除磷最常用的沉淀剂是Fe3+、Fe2+、al3+和Ca2+的单盐或其聚合物，包括硫酸盐、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、石灰或氢氧化钙。
这两个沉淀过程都伴随碱度的减少，即pH值的下降。当采用铝盐或铁盐作沉淀剂时，适当加入石灰（或氢氧化钙）将提高沉淀效果，得到Cakmem（H3po4）f（oH）h（HCo3）c的不定产物和副产物mex（oH）y（HCo3）z，沉淀过程包括沉淀反应、凝聚作用和絮凝作用。
2.1铁盐以及铝盐的除磷原理及介绍
铝盐以及铁盐经常用作除磷的沉淀剂，金属离子既可以生成金属氢氧化物沉淀又可以生成磷酸盐沉淀，这是主反应，另外金属离子和氢氧根形成了金属氢氧化物沉淀，这是另外的副反应。反应过程中氢氧根离子来源于污水中游离的氢氧根离子以及碳酸氢根离子形成的碱度。资料表明在pH接近于中性的情况下，碱度主要以碳酸氢根离子形式存在。因此对于磷酸铁以及磷酸铝而言，最小溶解度应该是5-5.6以及6-7为适宜的范围。如果pH低于这个值，磷酸盐沉淀会再次溶解到水中，污水中的碱度控制十分重要。
一般而言，铝盐除磷的过程在理想的pH情况下，铝盐分散于水体，一方面al3+与po4-反应，另一方面al3+水解为aL（oH）+等单核的络合物，并且进一步缩合成一系列多核络合物，这些多核的络合物往往带有较高的正电荷能够迅速吸附水中的负电荷，中和胶体电荷，促进了胶体的脱稳与沉淀，从而起到了很好的除磷效果。
而铁盐除磷一般分为亚铁盐与三价铁盐两种，其反应形式都十分类似，常用于污水除磷的一般分为氯化铁、氯化亚铁等，硫酸亚铁的重要来源就来自钢铁工业的酸洗废液，通过以废治废来达到降低磷费用。但是往往亚铁离子在pH=7.5-8.5的碱性环境下是容易生成沉淀，这在一定程度上限制了二价铁盐在废水除磷中的应用。为了改善沉淀的性能，在铁盐较低含量的时候可以适当的提高混凝搅拌的强大，提高三价铁盐对总磷去除的增加度。
2.2钙盐除磷
氢氧化钙投入到水体会与磷酸根离子发生沉淀声场羟基磷酸钙，随着pH的增高，羟基磷酸钙的溶解性逐步降低，废水的除磷效果也会逐步提高。但是在ph为10.5左右的时候除了会产生沉淀外，还有磷酸钙产生这也是管壁上积垢的主要原因。生成的磷酸钙可以有助于沉淀而使得废水澄清。利用钙处理法可以大大提高了除磷的效率。
3化学除磷的工艺
一般而言，化学沉淀工艺师按照药料的投放地点来区分的，常分为同步沉淀，前沉淀以及在生物处理之后加絮凝过滤。
3.1前沉淀
前沉淀的工艺流程的特点就是沉析药剂投入沉砂池中，或者利用文丘里渠。这一般需要设置产生的涡流装置来供应需要。而相应产生的沉淀产物在一次沉淀池中通过沉淀被分离。如果生物段采用的是生物滤池是不允许使用亚铁药剂，防止产生黄绣。这种工艺特别适合于污水处理厂的改建，因为这一工艺流程可以除去磷，也可以减少生物处理措施的负荷。常用的沉析药剂为生石灰以及金属盐药剂。
3.2同步沉析
使用最广泛的化学除磷工艺就是同步沉析，在国外占所有化学除磷工艺的50%，这种工艺流程一般是将药剂投放在曝气池中或者二次沉淀池进水中，当然也有个别情况就是将药剂投放在回流污泥管中。
3.3后沉淀
这种工艺流程是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池（m池）中，并在其后设置絮凝池（F池）和沉淀池（或气浮池）。另外采用气浮池也能比沉淀池更好的去除悬浮物以及总磷，但是需要恒定供应空气因此运转费用比较高。
3.4各种化学除磷工艺的优缺点比较
前沉淀工艺具有能够降低生物处理设施的能耗同时现有的污水厂也容易改造实施，但是总污泥产量增加以及不利于改善污泥指数等是前沉淀工艺的缺点。
同步沉淀工艺则具有以下优点：金属盐会使活性污泥重量增加，避免活性污泥膨胀；另外同步沉析设施的工程量也较小。但是其缺点也不可忽视，比如增加污泥产量；采用酸性金属盐药剂会对硝化反应不利。
后沉淀工艺流程具有很多优点，比如药剂的投加可以按磷的负电荷的变化进行控制；磷酸盐的沉析是与生物净化相互分离的，互相不影响；单独的磷酸盐污泥可以单独排放，并可作为肥料利用。但是其投资大，费用运行高，但是后沉淀工艺可以减小生物处理二次沉淀池的尺度。
3.5接触过滤
通常接触过滤一般与同步沉淀、前置沉淀以及后置沉淀组合在一起，作为二步除磷法中的第二部进行工作，最后使出水的含磷量达到了最低的浓度，一般第一步处理后，含磷的浓度为0.8-1.2mg/L，用微滤膜进行絮凝接触过程过滤，可以达到更高的出水水质，同时加入适宜的铁能大大降低渗透液的含磷量。
4结语
由于生物强化除磷的工艺稳定性总是不能满足处理要求而且也难以预测，同时绝大部分具有生物除磷功能的污水处理厂都需要附加化学沉淀除磷，所以使用铁或铝等化学试剂的添加是保证出水中较低磷浓度的必要条件，化学除磷在城市污水处理中将得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]王文超，张华，张欣.化学除磷在城市污水处理中的应用[J].水科学与工程技术，2008，01：14-16.
[2]刘宁，陈小光，崔彦召，柳建设，徐晓雪.化学除磷工艺研究进展[J].化工进展，2012，07：1597-1603.