几种常见化学除磷剂的除磷效果对比
磷排放不规范是造成水体富营养化的重要因素之一，因此磷的控制迫在眉睫。由于国内部分地区生活污水含磷量较高，生物除磷效率十分有限，单纯依靠生物除磷很难稳定达到国家对生活污水排放磷指标的要求。近年来，鉴于各级政府和环保部门对环境保护的重视程度不断提高，城镇污水处理厂及工业企业均加强了对磷出水指标的控制。目前国家已明确规定2006年1月1日前建成的城镇污水处理厂总磷排放指标必须小于0.5mg/L，即严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（2002）一级a标准。据有关资料显示，当城市污水原水含磷量大于3-4ppm时，单纯依靠生物除磷很难达到国家规定的0.5ppm的标准，因此，广泛开展化学除磷十分必要。
为了弥补生物除磷的不足，国际上广泛开展了化学除磷工艺及药剂的研究，其中瑞典、丹麦、挪威等国家取得了丰富的实践经验和显著的实践效果。近年来，我国在化学除磷方面也开展了大量的研究和生产实践。目前，国内化学除磷所用药剂种类较多，主要有铝盐、铁盐、钙盐等三大系列5。但由于市场上除磷剂的除磷效果参差不齐，对常见除磷剂的除磷效果缺乏系统的研究，用户在选用除磷剂时往往缺乏选择依据，导致除磷效果不理想或运行成本较高。
本文选取5种常用化学除磷剂，利用某市政污水处理厂曝气池出水混合液模拟后化学除磷，研究5种常用化学除磷剂在低、高总磷含量不同条件下的后化学除磷效果。本研究立足化学除磷的实际应用，对常见除磷剂在低、高总磷含量2种条件下的除磷效果进行后化学除磷试验，筛选出除磷效果较好的除磷剂，为市政污水处理厂化学除磷剂的选择提供参考。
1 实验材料与方法
1.1 实验水样
本试验所用水由成都市某市政污水处理厂曝气池出水混合液配制而成。该市政污水处理厂废水类型为生活污水。前端进水总磷(以P计，下同)约为3.5~5.5mg/L，曝气池出水混合液总磷约为1.0~1.5mg/L，末端出水总磷约为1.0~1.5mg/L。其生化处理工艺采用A*/0工艺，生化处理阶段磷去除效率高达72.73%左右。低总磷浓度水样制备：直接采用成都市某市政污水处理厂曝气池出水混合液，水温25℃，pH值为7.3。经测定，总磷含量为1.05mg/L；总磷浓度较高的水样制备：在成都市某城市污水处理厂曝气池出水混合液中加入一定量干燥的分析纯磷酸二氢钾，经测定，总磷含量为2.97mg/L。
1.2 实验用化学除磷剂的制备
本实验选用聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、三氯化铝、硫酸铝5种常见除磷剂进行模拟除磷实验。聚合氯化铝的制备：称取5g有效Al2O3含量大于10%的市售聚合氯化铝成品液，稀释成100g溶液，每克溶液含10%的有效量；聚合氯化铁的制备：称取5g有效Fe含量大于11%的市售聚合氯化铁成品液，稀释成100g溶液，每克溶液含11%的有效量；聚合硫酸铁的制备：称取5g有效Fe含量大于11%的市售聚合硫酸铁成品液，稀释成100g溶液，每克溶液含11%的有效量；氯化铝的制备：称取分析纯的六水氯化铝固体2.38g，稀释成100g溶液，每克溶液含10％的有效Al2O；50mg；硫酸铝的制备：称取分析纯的六水硫酸铝固体3.28g，稀释成100g溶液，每克溶液含10％的有效Al2O；50mg；
1.3 实验方法
将待处理水样注入ZR4-6型六联混凝实验搅拌器的5个实验杯中，分别加入相同投加量的5种不同除磷剂，进行混凝搅拌实验。对同一水样确定5个投加量，连续进行5次平行实验。混凝实验搅拌器的混凝参数设定如下：（1）快速搅拌60 s，转速500r/min；（2）中速搅拌3 min，转速300r/min；（3）低速搅拌5 min，转速200r/min；（4）慢速搅拌7 min，转速100 r/min；（5）静态沉降30 min。静态沉降结束后，从实验杯上部龙头取50ml样品（弃去前10ml左右），进行总磷测定。
总磷测定分析：总磷的测定采用国家标准《总磷的测定-钼酸铵分光光度法》-89。
1.4 实验仪器及药物
本实验所用的主要仪器有ZR4-6型六合一混凝实验搅拌器(深圳市中润水业科技发展有限公司);TU-1901型双光束紫外可见分光光度计(北京普希通用仪器有限公司);DR石墨消解仪(北京英安美成科学仪器有限公司);101-3A型电热恒温鼓风干燥箱(上海坤天实验室仪器有限公司)等。
本实验所用主要化学品包括聚合氯化铁（PFC）、聚合氯化铝（PAC）、分析纯六水氯化铝（AlCl3.620）、分析纯十八水硫酸铝（Al2（S04）s.18H20）、聚合硫酸铁（PFCS）等除磷剂；分析纯磷酸二氢钾、分析纯钼酸铵、分析纯过硫酸钾等。
2 结果与讨论 3 结论
（1）试验研究结果表明：在后化学除磷中，无机盐除磷剂的除磷效果优于无机聚合物除磷剂，铁基无机聚合物除磷剂的除磷效果优于铝基无机聚合物除磷剂。其中三氧化二铝的除磷效果较好，聚合氯化铝的除磷效果较差。5种化学除磷剂的除磷效果为氯化铝>硫酸铝>聚合氯化铁>聚合硫酸铁>聚合氯化铝。
（2）从技术经济角度考虑，实际生产中应尽量采用聚合氯化铁或聚合硫酸铁脱磷剂，不宜采用聚合氯化铝脱磷剂。如果污水处理厂附近有三氯化铝或硫酸铝副产源，可以采用三氯化铝或硫酸铝。