工业废水除磷方法
除磷工艺有两种：化学除磷和生物除磷。 生物除磷是一种比较经济的除磷方法。 但由于这种除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5毫克/升出水标准的要求，因此要达到稳定的出水标准，往往需要采用化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉淀过程完成的。 化学沉淀是指向污水中添加无机金属盐药剂，与污水中的可溶性盐类如磷酸盐混合，形成颗粒状、不溶解的过程，这个过程涉及到所谓的相转移过程。 反应方程式如式1所示。实际上，投加化学品后，污水中不仅进行沉淀反应，还进行化学絮凝反应，因此必须区分化学沉淀和化学絮凝的区别。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉淀反应可以简单理解为：水中溶解的物质（多为离子物质）转化为不溶解的颗粒形式的过程。 絮凝是小的不溶解固体相互粘附成较大固体的过程。 形状过程，因此絮凝不是相转移过程。
在污水净化过程中，絮凝和沉淀都极其重要，但絮凝是为了提高沉淀池的沉淀效果，而沉淀是为了去除污水中的溶解磷。 如果采用沉淀工艺实现相转化，当污水中添加可溶性金属盐药剂时，一方面可溶性磷转化为不溶性磷酸金属盐，同时也产生不溶性磷酸金属盐。 氢氧化物（取决于 pH 值）。 另一方面，随着沉淀物的增加和较小的不溶性固体积累成较大的不溶性固体，稳定的胶体变得不稳定，并且不稳定的胶体通过速度梯度或扩散过程彼此相互作用。 接触产生絮状物。 最后通过固液分离步骤，得到净化后的污水和固液浓缩液（化学污泥），达到化学除磷的目的。
根据化学沉淀反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙（熟石灰）。 许多高价金属离子化学品添加到污水中后，会与污水中的可溶性磷离子结合，形成难溶性化合物。 出于经济原因，用于沉淀磷的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。 这些试剂有溶液和悬浮液形式。 二价铁盐只有在污水含有氧气并能被氧化成三价铁盐时才能使用。 实践中，为了氧化，常将Fe2+添加到曝气沉砂池中或采用同步沉淀工艺添加到曝气池中。 其效果与使用Fe3+相同，反应方程式如方程式2和方程式3所示。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7方程式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5方程式3
与沉淀反应竞争的反应是金属离子与·OH之间的反应。 因此，对于各种金属盐产品，应注意金属离子的含量。 反应式如式4和式5所示。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金属氢氧化物会形成大的絮凝体，有利于沉淀产物的絮凝，同时也会吸附胶体物质和细小的悬浮颗粒。 需要注意的是，以化学除磷为目的的化学沉淀反应中有机物的沉淀去除是次要的，但分离过程中有机胶体和絮体中悬浮物的凝聚是决定性的过程。
沉淀效果受pH值影响，金属磷酸盐的溶解度也受pH值影响。 铁盐的最佳pH值范围是5.0～5.5，铝盐的最佳pH值范围是6.0～7.0，因为在上述pH值范围内FePO4或AIPO4的溶解度最小。 另外，金属盐药剂的使用会给污水和污泥处理带来好处，如降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
金属盐剂的添加会增加污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量。 如果沉淀剂溶液含有额外的酸，则需要特别小心。
添加金属盐化学品会相应降低污水的碱度，可能对净化产生不利影响。 当在同步沉淀过程中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，如果污水处理厂污泥用于农业，在使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或铁负荷对农业的影响。
除金属盐剂外，氢氧化钙也用作沉淀剂。 在沉降过程中，形成不溶性磷酸钙的主要作用不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的升高，磷酸钙的溶解度降低。 Ca(OH)2 用于去除磷，要求 pH 值高于 8.5。 磷酸钙的形成按照反应方程式 6 进行：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式 6
但在pH值8.5～10.5范围内，除了磷酸钙沉淀外，还会产生碳酸钙，可能导致水池、运河、管道等壁上结垢。 反应方程式如方程式7所示。
Ca2++CO32-→CaCO3 式 7
磷酸盐沉淀与钙的反应不仅受pH值影响，还受碳酸氢盐浓度（碱度）的影响。 在一定的pH条件下，钙的用量与碱度成正比。
对于软性或中硬性污水，采用钙沉淀时，达到所需pH值所需的钙用量很少。 反之，缓冲能力强的污水则需要较大的钙投加量。
化学沉淀法根据沉淀剂添加的位置来区分。 实践中常用的有：预沉淀、同时沉淀和后沉淀、或生物处理后絮凝过滤。
(1)预沉淀分析
预沉淀工艺的特点是将沉淀剂加入沉砂池，或初沉池的进水通道（管道），或文丘里通道（利用涡流）。 一般需要安装产生涡流的装置或供给能量来满足混合需要。 相应的沉淀产物（大絮体）在初沉池中通过沉淀分离出来。 如果生物工段采用生物过滤器，则不允许使用Fe2+药剂，以防止填料损坏（黄锈）。
预沉淀工艺（如图2所示）特别适合现有污水处理厂的改造（增加化学除磷措施），因为该工艺步骤不仅可以除磷，还可以减轻生物处理设施的负荷。 常用的沉淀剂主要有石灰和金属盐剂。 沉淀后剩余磷含量为1.5-2.5mg/1，完全可以满足后续生物处理的磷需求。
(2)同步分析
同步沉淀是应用最广泛的化学除磷工艺，约占国外所有化学除磷工艺的50%。 其工艺过程是在曝气池出水或二沉池进水中添加沉淀剂。 有的情况下，还向曝气池进水或回流污泥通道（管）中添加药剂。 目前很多污水厂都使用它。 例如，广州大坦沙污水处理厂三期采用同步沉淀。 加药对活性污泥的影响相对较小。
(3) 沉淀后分析
后沉淀是在与生物设施分开的设施中进行沉淀、絮凝和絮凝物分离的过程，因此也称为两阶段工艺。 一般在二沉池后的混合池（M池）中添加沉淀剂，随后设置絮凝池（F池）和沉淀池（或浮选池）。
对于要求宽松的受纳水体，后沉淀过程中可采用石灰乳剂药剂，但必须控制出水pH值，如利用沼气中的CO2进行中和。
使用气浮池比沉淀池能更好地去除悬浮物和总磷，但由于需要持续供应空气，运行成本较高。
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