第7章 污水除磷技术本章内容污水生物除 磷工艺污水生物除 磷原理化学沉淀法 除磷技术结晶法除磷 技术污水生物除磷原理有关废关废 水中的磷的基本概概念： 废废水中的存在形式：无机磷酸盐盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、聚磷酸盐盐有机磷等； 所有细细菌都从环从环 境中摄摄取磷； 磷细细菌（也称为称为 聚磷菌、除磷菌），可过过量、超出 生理需要的摄摄取磷，以聚合磷酸盐盐的形式贮贮存在细细 胞体内内， 从从系统统中排出这种这种 高磷污污泥，就可达达到除磷的目的 。污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化 为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态 下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸 苷转化为PHB(聚-羟基丁酸)的形态储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。厌氧环境中：生物除磷的原理与过程进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB 进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理 活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷 的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是 从污水中去除的含磷物质。普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 12%20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%6%，去除率基本 可满足排放要求。好氧环境中：生物除磷过程的影响因素 溶解氧氧：厌氧厌氧 池内内：0.2mg/L好氧氧池内内：2mg/L。 污污泥龄龄：剩余污污泥对脱对脱 磷效果有很大影响响，泥龄龄短的系统产统产 生的剩余污污泥多，可以取得较较好的除磷效果；一般 3.5到7天 温温度：530C； pH值值：68。 BOD5负负荷：BOD/TP 20；小分子易降解的有机物诱导诱导 磷的释释放的能力更强；磷的释释放越充分，磷的摄摄取量也越大。 硝态氮态氮硝酸盐应盐应 小于2mg/L，否则则抑制聚磷菌的释释磷和摄摄磷 能力及PHB合成能力；当当COD/TKN 10，硝酸盐盐的 影响响就减减弱了。 氧氧化还还原电电位：好氧区氧区 的ORP: + 4050mV；缺氧区氧区 的ORP: -160 5mV污水生物除磷工艺 厌氧厌氧 好氧氧生物除磷工艺艺（AO工艺艺）其中 的“A”指的是“厌氧anaerobic”，它是直接根据 生物除磷的基本原理出发而设计出来的一个 工艺，其特点有：水力停留时间为 36h；曝 气池内的污泥浓度一般在27003000mg/l；磷 的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于 1mg/l；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污 泥的SVI小于100，易沉淀，不易膨胀。Phostrip除磷工艺艺 实际 上是一种生物除磷与化学除磷相结 合的工艺，其特点有：除磷效果好，处理 出水的含磷量一般低于1mg/L；污泥的含 磷量高，一般为2.1-7.1%；石灰用量较 低，介于21-31.8mgCa(OH)2/m3废水之 间；污泥的SVI低于100，污泥易于沉淀 、浓缩 、脱水，污泥肥分高，不易膨胀 。化学沉淀法除磷技术 化学沉淀法是向污水中投加药剂，使水中磷酸离子生成难容性 的盐，形成絮凝体与水分离，从而去除污水中所含磷一种物理 方法，使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。 比较项目石灰沉淀法金属盐沉淀法 混凝剂的必要投 加量根据碱度，将pH 值调至一定值所 需混凝剂量按与磷的物质的量 比从沉淀物中再生 混凝剂可以不可以污泥产量多少 污泥处理处置容易困难 处理水中的溶解 盐不增加增加最适宜的pH值范 围大于106-8处理效率高一般 适用的处理规模大所有规模 其他会生成水垢投加药剂对 生物 处理有利化学沉淀法除磷原理石灰沉淀法(影响因素：碱度、镁）3HPO42-+5Ca2+4OH-Ca5(OH)(PO4)3+3H2O 金属盐沉淀法(影响因素：pH、物质的量比）Al2(SO4)318H2O+2PO43- 2Al(PO4)3+18H2O化学沉淀法除磷工艺 化学沉淀法除磷的药剂 金属盐药剂 ：二价及三价铁盐 、铝盐 （氯化铝与硫酸铝）、高 分 子聚合物（PAC、PFS) 碱性药剂 ：20%-40%石灰乳、40%铝酸钠 化学沉淀法除磷工艺 预沉淀 同步沉淀 后沉淀 两点加药工艺预沉淀优点 预沉淀能同时去除部分有机 物，减轻后续生物处理工 艺负荷 与同步沉淀相比产生较少的 污泥 就污水厂改造容易缺点 增加总的污泥量 给反硝化带来困难（有机物 被去除，碳源不足） 沉淀污泥需要单独处 理同步沉淀优点 沉淀药剂能够充分利用 可以用比较便宜的二价铁盐 做沉淀剂 使污泥更易沉淀，防止污泥 膨胀 无需对原有构筑物进行改造缺点 破坏聚磷菌的生理生化系统 污泥中的聚磷菌厌氧条 件下 把磷重新释放后沉淀优点 磷酸盐的去除在一单独的构筑内进行，对前面的生 物处理工艺没有影响 加药量的多少可根据磷的负荷随时调 控 除磷效率最高，可达93%-99%结晶法除磷技术原理 在碱性条件下，溶液中的PO43-和Ca2+反应可以生成羟 基磷酸钙沉淀。结晶法除磷 是使呈碱性并含有适量Ca2+ 的含磷废水以一定流态通过 填料床。该填料结构和表面 性质与羟 基磷酸钙相似，它 破坏溶液离子的亚稳定态， 形成羟基磷酸钙在填料颗粒 表面结晶，从而达到除磷的 目的。结晶法除磷的影响因素 pH值最佳pH值为 8.0-9.0 Ca/P溶液中钙的投加量越多， 磷的去除效率越高 碳酸盐碱度当碳酸盐碱 度较高时， 需加酸调节 pH，吹脱 CO2降低碱度，消除不 利影响。结晶法除磷的应用结晶法除磷的特点 除磷效率高，出水水质好 无二次污染 操作简单，运行费用低 适用范围广结晶法除磷的应用情况 建成的二级生物处理厂，增加 结晶法除磷，组成二级强化工 艺 处理高浓度含磷废水，回收磷 可作为化学沉淀法的后一级除 磷方法