1、化學(xué)除磷應(yīng)用范圍

 

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 18918規(guī)定的總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)時，在2005年12月31日前建設(shè)的污水廠為1mg/L，2006年1月1日起建設(shè)的污水廠為0.5mg/L。一般城鎮(zhèn)污水經(jīng)生物除磷后，較難達(dá)到后者的標(biāo)準(zhǔn)，故可輔以化學(xué)除磷，以滿足出水水質(zhì)的要求。

強化一級處理，可去除污水中絕大部分磷。上海白龍港污水廠試驗表明，當(dāng)FeCl3投加量為40mg/L～80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量為60mg/L～80mg/L時，進(jìn)出水磷酸鹽磷濃度分別為2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率為60％～95％。

污泥厭氧處理過程中的上清液、脫水機的過濾液和濃縮池上清液等，由于在厭氧條件下，有大量含磷物質(zhì)釋放到液體中，若回流入污水處理系統(tǒng)，將造成污水處理系統(tǒng)中磷的惡性循環(huán)，因此應(yīng)先進(jìn)行除磷，一般宜采用化學(xué)除磷。

 

 

 

2、除磷劑的選擇

 

鋁鹽有硫酸鋁、鋁酸鈉和聚合鋁等，其中硫酸鋁較常用。鐵鹽有三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵等，其中三氯化鐵最常用。

采用鋁鹽或鐵鹽除磷時，主要生成難溶性的磷酸鋁或磷酸鐵，其投加量與污水中總磷量成正比。可用于生物反應(yīng)池的前置、后置和同步投加。采用亞鐵鹽需先氧化成鐵鹽后才能取得最大除磷效果，因此其一般不作為后置投加的混凝劑，在前置投加時，一般投加在曝氣沉砂池中，以使亞鐵鹽迅速氧化成鐵鹽。采用石灰除磷時，生成Ca5(PO4)3OH沉淀，其溶解度與pH值有關(guān)，因而所需石灰量取決于污水的堿度，而不是含磷量。石灰作混凝劑不能用于同步除磷，只能用于前置或后置除磷。石灰用于前置除磷后污水pH值較高，進(jìn)生物處理系統(tǒng)前需調(diào)節(jié)pH值；石灰用于后置除磷時，處理后的出水必須調(diào)節(jié)pH值才能滿足排放要求；石灰還可用于污泥厭氧釋磷池或污泥處理過程中產(chǎn)生的富磷上清液的除磷。用石灰除磷，污泥量較鋁鹽或鐵鹽大很多，因而很少采用。加入少量陰離子、陽離子或陰陽離子聚合電解質(zhì)，如聚丙烯酰胺(PAM)，作為助凝劑，有利于分散的游離金屬磷酸鹽絮體混凝和沉淀。

 

 

 

3、藥劑投加點

 

化學(xué)除磷工藝可按化學(xué)藥劑的投加地點來分類，實際中常采用的有：前置除磷、同步除磷和后置除磷。

前置除磷

前置除磷工藝的特點是化學(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)生物處理對磷的需要。

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。

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混合池中，并在其后設(shè)置絮凝池和沉淀池（或氣浮池）。

對于要求不嚴(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，但因為需要恒定供應(yīng)空氣因而運行費用較高。

后置除磷考慮利用濾池，也就是采用微過濾的方式。在二沉池出水管道加藥，利用管道混合，要求管道有一定的長度（咨詢廠家）然后利用濾池當(dāng)沉淀池使用。

 

 

 

4、藥劑投加量

 

關(guān)于鋁鹽和鐵鹽作混凝劑時，投加量的規(guī)定。理論上，三價鋁和鐵離子與等摩爾磷酸反應(yīng)生成磷酸鋁和磷酸鐵。由于污水中成分及其復(fù)雜，含有大量陰離子、鋁、鐵離子會與他們反應(yīng)，從而消耗混凝劑，根據(jù)經(jīng)驗投加時其摩爾比宜在1.5~3。

 

 

 

5、化學(xué)除磷污泥量

 

化學(xué)除磷會產(chǎn)生較多的污泥量。

采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時，前置投加，污泥量增加40%~75%；后置投加，污泥量增加20%~35%；同步投加，污泥量增加15%~50%。

采用石灰作混凝劑時，前置投加，污泥量增加150%~500%；后置投加，污泥量增加130%~145%。

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