污水厂化学除磷工艺
2007年太湖蓝藻爆发使水体富营养化问题成为人们关注的焦点。 污水中的磷是造成水体富营养化的主要原因之一。 因此，除磷研究在水处理领域越来越受到重视。 目前，城市污水处理厂采用的除磷方法主要有生物除磷和化学除磷。 但生物除磷稳定性差，易受进水水质影响。 为了达到A级或当地其他排放标准，大多数污水处理厂通常采用生物除磷+化学除磷的方式进行TP。 为了保证出水TP达标，在化学除磷阶段，污水处理厂往往添加过量的除磷剂。 因此，为了更准确地计算除磷剂的投加量，引入投加量系数β，它代表除磷剂与磷的摩尔比。 通常，城市污水处理厂的β值约为2~3。 化学除磷污泥中含有1～2倍未充分利用的除磷剂。 为了有效利用这种未充分利用的药剂，提高除磷剂的利用率，减少除磷剂的用量，降低运行成本，苏州某污水处理厂计划对现有工艺进行改造，直接引入化学除磷污泥。 进入二沉池进水，降低二沉池出水的TP浓度，从而达到减少后续化学除磷用量、降低运行成本的目的。 根据相关工况计算，化学除磷污泥中含有未充分利用的除磷剂PAC约30mg/L。 化学除磷污泥排放量约占二沉池总进水量的1%左右。 本文主要通过实验验证化学除磷污泥的可用性，并对二沉池出水中化学除磷污泥的TP去除效率进行详细分析。
1 实验内容与方法
1.1 污水处理厂概况
本实验选择苏州的一家工厂作为研究对象。 该厂是以A2/O为主体，混凝沉淀为深度处理的城镇污水处理厂。 主要处理生活污水。 处理规模为15万立方米/天，出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（-2002年）A类标准。具体改造流程如图1所示。
1.2 原水水质
以二沉池水主要水质为原水，如表1所示。
水样中含有活性污泥，污泥浓度约为3000~/L。 由于活性污泥中含有释磷菌，在厌氧条件下会释放磷，从而影响实验结果，因此水样不宜放置太久。
1.3 仪器、试剂及测定方法
实验试剂：聚合氯化铝（PAC），Al2O3的质量分数≥10%。 工业级测定方法见表2。
2 实验分析及结果
2.1 投药系数β与除磷效率的关系
首先，根据化学除磷烧杯实验，确定了投药量系数β与除磷效率的关系。
根据《德国ATV-A131标准》，除磷效率与除磷剂用量的关系可表示为：
η=k1+k2lgβ
在公式：
η——除磷效率，%
k1、k2—经验常数
β——投加系数，(n(Me))/(n(P))
以二沉池进水为原水样，以PAC为混凝剂进行烧杯实验。 实验步骤如下：将β值为1～4的PAC加入到1L二沉池水中，快速搅拌1分钟，静置30分钟，取上清液测定TP浓度。 实验中测得原水样污泥浓度为3.486g/L，二沉池进水TP浓度为1.37mg/L。 此时lgβ与除磷的关系如图2所示。可以看出，添加PAC后，lgβ与除磷率呈现良好的线性关系。随着β值的增大，除磷效率也随之提高。呈现增加趋势。
2.2 化学除磷污泥对TP的去除效果
为了具体验证回流污泥的除磷效果，在1L二沉池中注满水，添加化学除磷污泥作为混凝剂，进行烧杯实验，连续测量6天。 实验结果如图3所示。
从图3分析可以看出，化学除磷污泥对水样中的TP具有一定的去除效率。 去除率可达12%～19%，平均去除率为16%。 将其代入前面的数学模型可以看出，回流污泥的除磷效率与β值为1.52时的情况相近，此时对应的PAC投加量约为22.75ppm。
2.3 加药点与除磷效果的关系
当PAC用量为22.75ppm时，理论上可以去除2.-，但本次试验去除量仅为0.081~0.295mg，与理论值相差较大。 考虑到二沉池进水含有活性污泥，可能会影响混凝、絮凝反应。 因此，对二沉池进水和出水的化学除磷效果进行了对比试验。 实验结果如图4所示。
从图4分析可以看出，对于二沉池进出水，除磷效果随着PAC投加量的增加而增大，但两者相差较大。 当PAC投加量为30 ppm时，二沉池进、出水TP去除量分别为0.25 mg和0.68 mg。 当投加量增加到60 ppm时，两者的TP去除量分别为0.49 mg和0.87 mg。 因此，当二沉池进水和出水添加相同ppm的PAC时，后者可以去除更多的TP。
测试结果与白向兵等人的结果相似。 原因可能是二沉池进水含有较多的活性污泥，活性污泥中较高的SS会消耗部分PAC，从而影响PAC的去除TP效果。
2.4 化学除磷污泥对其他水质指标的影响
烧杯实验还考察了化学除磷污泥对其他水质指标的影响。 将化学除磷污泥加入二沉池进水1L中，快速搅拌1分钟，测定其SV30和SVI。 静置30分钟后，取上清液，测定其SS和COD。 测量持续六天，六天的实验结果如表3所示。
从表3可以看出，活性污泥的SV30平均下降10%，SVI平均下降7%。 结果表明，添加化学除磷污泥可以改善活性污泥的沉降性能。 这与付金祥等人的试验结果一致。 持续的。 对于SS，不添加化学除磷污泥时，水样中的SS约为7~16mg/L。 添加化学除磷污泥后，SS降低至6~12mg/L，平均去除率为11%。 〜25％。 这说明化学除磷污泥对SS有一定的去除效果。 化学除磷污泥对COD也有一定的去除效果，去除率在9%~19%之间。
分析原因可能是化学除磷污泥中未充分利用的PAC中含有的Al3+中和了污泥上的负电荷，提高了污泥粒径，有利于絮凝沉淀。 同时，由于形成的Al(OH)3的吸附作用，可以吸附部分SS，从而去除SS，降低COD。
三、结论
(1)二沉池进水中添加化学除磷污泥，可有效去除TP，平均去除率为16%。 其效果相当于在二沉池进水中添加22.75ppm PAC。
(2)二沉池进水中添加化学除磷污泥，可改善污泥的沉降性能，平均污泥SVI可降低7%。 能有效去除COD和SS，平均去除率分别为10%和18%。
（3）如果采用本次技术改造，预计全厂可降低运行成本约17万元/年。 （来源：光大水务（苏州）有限公司）