污水处理常识：你想知道的除磷方法全在这里了
磷作为污水处理的排放指标之一，引起了广大污水工程师的关注。 如果污水处理厂的污水不符合磷标准，负责人可能会寝食难安。 经常有朋友问我除磷的问题，今天就和大家探讨一下。
如何去除废水中的磷？
常规生物处理方法可以通过剩余污泥的排放和处理来去除废水中的部分磷。 一些特殊工艺或具有除磷功能的普通工艺在调整运行方式后可以达到更好的除磷效果。 具体方法有A/O、A²/O、SBR、氧化沟等。但生物处理方法的除磷效果有限。 当磷排放标准很高时，往往需要采用化学除磷或生物法与化学除磷相结合。
化学除磷是在水中添加化学物质，生成不溶性磷酸盐，然后采用沉淀、浮选或过滤的方法去除污水中的磷。 常用的化学除磷剂有石灰、铝盐和铁盐。
1、先说化学法
1、石灰除磷
石灰除磷是加入石灰与磷酸盐生成羟基磷灰石沉淀的反应。
石灰进入水中后，首先与水的碱度反应生成碳酸钙沉淀，然后多余的钙离子又可与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀。 因此，所需石灰的用量主要取决于待处理废水的碱度。 ，而不是废水中磷酸盐的含量。
另外，废水的镁硬度也是影响石灰除磷的因素。 因为在高pH条件下，生成的Mg(OH)2沉淀为胶体沉淀，不仅消耗石灰，而且不利于污泥脱水。
pH值对石灰除磷影响很大。 随着pH值的升高，羟基磷灰石的溶解度急剧下降，即除磷率升高。 pH值大于9.5后，水中的磷酸盐全部变成不溶性沉淀。 一般控制pH在9.5～10之间即可达到最佳除磷效果。
不同废水中石灰的添加量应通过实验确定。
石灰中除磷的具体方法有3种。 一种是在污水厂初沉池前添加石灰，但在污水生物处理后添加到二沉池。 三是在生物处理系统后添加石灰并配备再碳酸化系统。
2、铝盐除磷
常用的铝盐除磷剂有硫酸铝和硫酸钠。 不同的是，添加硫酸铝会降低废水的pH值，而添加硫酸钠会增加废水的pH值。 因此，硫酸铝和硫酸钠分别适合处理碱性和酸性废水。
铝盐的添加比较灵活。 可在初沉池前添加，也可在曝气池内添加，也可在曝气池与二沉池之间添加。 化学除磷也可以与生物处理系统相结合。 分离，以二沉池出水为原水添加铝盐进行混凝过滤，或在过滤器前添加铝盐进行微絮凝过滤。
在初沉池前添加，可以提高初沉池中有机物和SS的去除率。 添加在曝气池和二沉池之间，通道或管道内的紊流有利于提高药剂的混合效果。 在生物处理系统中添加后，由于生物处理对磷的水解作用，可以得到更好的除磷效果。
由于受废水碱度和有机物的影响，除磷的化学反应是一个复杂的过程，因此铝盐的最佳投加量无法通过计算确定，必须通过实验确定。
3、铁盐除磷
除磷可用氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等，常用的是氯化铁。
与铝盐类似，需要大量的氯化铁来满足与碱度反应生成的Fe(OH)3，以促进胶体磷酸铁的沉淀和分离。 磷酸铁沉淀的最佳pH范围为4.5~5.0。 实际应用中，pH值在7左右甚至超过7，仍具有良好的除磷效果。
在城市废水中添加45～90mg/L左右的氯化铁，可去除85%～90%的磷。 与铝盐一样，铁盐投加点可以在预处理、二级处理或三级处理阶段。
但化学除磷会带来一些问题：
1、化学除磷最大的问题是会显着增加污水处理中的污泥量。
因为除磷过程中产生的金属磷酸盐和金属氢氧化物以悬浮物的形式存在于水中，最终成为污泥。 在初沉池前投加金属盐，将使初沉池的污泥量增加60%～100%，整个污水处理厂的污泥量将增加60%～70%。 二级处理过程中添加金属盐会增加剩余污泥。 泥量增加35%~45%。
2、化学除磷会使污泥浓度降低20%左右，因此污泥体积会增加，从而增加污泥处理处置的难度。
3、采用化学除磷时，出水可溶性固形物含量增加。 如果固液分离不好，铁盐除磷会使出水呈现微红色。
2、生物除磷
一、生物除磷原理
污水生物除磷的原理是人为制造生物过量除磷过程，以达到可控除磷效果。 整个过程必须通过建立厌氧环节，利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。
1）厌氧条件下磷的释放
在缺乏溶解氧或硝态氮的情况下，兼性细菌通过发酵将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。 聚磷酸盐细菌从原污水中吸收这些发酵产物或VFA，将其运输到细胞内，并同化为细胞内碳储能材料PHB。 所需的能力来自多磷酸盐的水解和细胞内糖的糖酵解。 并导致磷酸盐的释放。
2）有氧条件下的磷吸收
在有氧条件下，积磷细菌的活力恢复，超过生长需要量的磷以多磷的形式储存起来。 PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和多磷的合成。 能量转化为聚磷酸盐。 磷酸盐以高能键的形式被捕获和储存，然后磷酸盐从水中去除。
3）富磷污泥排放
生成的富磷污泥作为剩余污泥排出，从而去除磷。 从能量角度看，聚磷菌在厌氧条件下释放磷获得能量吸收废水中溶解有机物，在好氧条件下降解吸收溶解有机物获得能量吸收磷。
除磷的关键是厌氧区的设置。 可以说，厌氧区是富磷细菌的生物选择器。 积累磷酸盐的细菌可以在短期厌氧条件下生存。 由于非磷积累细菌吸收低分子底物并快速同化和储存这些发酵产物，厌氧区为磷积累细菌提供了竞争优势。
这样，可以在处理系统中选择性地繁殖能够吸收大量磷的聚磷细菌，通过排除含磷量高的剩余污泥来达到除磷的目的。 这种选择性增殖的另一个好处是，它抑制了丝状细菌的增殖，避免了产生沉降性能较差的污泥的可能性。 因此，厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会引起污泥膨胀。
2、影响生物除磷的因素：
1）溶解氧
首先，厌氧区必须是严格控制的厌氧环境，这直接关系到聚磷菌的生长状况、磷的释放能力以及利用有机底物合成PHB的能力。 其次，好氧区必须供应足够的溶解氧，让聚磷细菌降解储存的PHB，释放出足够的能量以供过量的磷吸收。 一般厌氧段DO应严格控制在0.2mg/L以下，好氧段DO应严格控制在2mg/L以上。
2）厌氧区硝态氮
硝态氮包括硝酸盐和亚硝酸盐。 硝态氮的存在还会消耗有机基质并抑制富磷菌释放磷，从而影响富磷菌在好氧条件下对磷的吸收。 另外，硝态氮的存在会被一些富磷菌作为电子受体进行反硝化，而不会影响作为电子受体的发酵产物的发酵产酸，抑制磷的释放磷和吸磷能力。积累细菌和PHB合成能力。
3）温度
一般来说，在5~30℃范围内即可达到良好的除磷效果。
4）pH值
当pH值在6～8范围内时，磷的释放比较稳定。
5) BOD负荷和有机物性质
一般认为，进水中的BOD5/TP必须大于15，才能保证聚磷细菌有足够的底物，达到理想的除磷效果。 为此，可采用部分进水穿越初沉池的方法，获得除磷所需的BOD5量。
6) 泥龄
一般以除磷为目的的生物处理系统的泥龄控制在3.5～7天。
2、废水生物除磷的方法有哪些？
废水生物除磷包括厌氧释磷和好氧吸磷两个过程。 因此，废水生物除磷的工艺流程由厌氧部分和好氧部分组成。 根据最终除磷方式和结构组成，除磷工艺可分为主工艺除磷工艺和副工艺除磷工艺。
主流除磷工艺的厌氧段是沿着污水处理的水流方向。 最终除磷通过剩余污泥排出。 典型的方法是厌氧/好氧（A/O）过程，其他方法是厌氧/缺氧。 /好氧（A/²O）工艺、工艺、UTC工艺、VIP工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等
侧流工艺的厌氧段不沿污水处理的水流方向，而是沿回流污泥的侧流方向。 具体方法是将部分含磷回流污泥导流至厌氧段释放磷，然后利用石灰沉淀去除富污泥。 上清液中含有磷。
三、除磷设施运行管理注意事项
1）厌氧段是生物除磷最关键的环节。 其体积一般根据水力停留时间0.5~2h来确定。 如果进水中易生物降解的有机物含量较高，应努力减少水力停留时间，以保证良好的氧段水的BOD5含量。
2）若磷排放标准很高，所选除磷工艺不能满足出水要求，可加用化学除磷或过滤处理，去除水中残留的低含量磷。
3）生物除磷工艺的机理是将溶解物转移到活性污泥生物细胞中，通过剩余污泥的排放将其从系统中去除。 在污泥处理过程中，如果出现厌氧条件，剩余污泥中的磷会再次释放出来。
重力浓缩很容易产生厌氧条件。 该方法不能用于需要除磷的剩余污泥处理。 而是应采用不产生厌氧条件的浓缩方法，如气浮浓缩、机械浓缩、带式重力浓缩等。 如果重力浓缩是唯一的选择，则必须在工艺中添加化学沉淀设施，以去除浓缩上清液中所含的磷。
4）泥龄是影响生物反硝化除磷的主要因素。 除氮要求越高，所需泥龄越长。 泥龄越长，越不利于除磷。 特别是当进水BOD5/TP小于20时，泥龄越短越好。
但如果进水BOD5较低，活性污泥生长缓慢，则无法控制泥龄太短。 这时必须进行化学除磷。
有关工业废水的疑问，您可以搜索鸿森环保官方网站或关注鸿森环保微信公众号。 我们的水处理专家将为您提供量身定制的水处理解决方案。