污水除磷的方法以及技术进展

范文一：污水除磷的方法以及技术进展

DOI：10．13905/j．cnki．dwjz．2016．08．015

污水除磷的方法以及技术进展

王

迟，徐冰峰

（昆明理工大学建筑工程学院，昆明650000）

【摘要】介绍了污水除磷技术的最常用物化和生物除磷的方法和机理，阐述了污水除磷技术的最新发展

动向。提出了反硝化除磷和磷回收技术是很有前景的处理技术。

【关键词】物化除磷；生物除磷；机理；磷回收；反硝化除磷【中图分类号】TU992.25

【文献标识码】B

【文章编号】1001－6864（2016）08－0037－02进行泥水分离，净化水体并降低磷的含量。在厌氧条件下，聚磷菌在分解体内聚磷酸盐的同时产生三磷酸腺苷（ATP），聚磷菌利用ATP以主动运输的方式将细胞外的有机物摄入细胞内

［3］

近年来水体富营养化越来越受到重视，水体富营养化氮磷超标是给人们的生活和生产带来了极其负面的影响，

水体富营养化直接的后果造成水体富营养化的主要原因，

“赤潮”导致水体中的藻类大量繁殖，使水体出现等现象，水体中过量的磷元素给藻类的繁殖提供了有利条件，净化水质特别是消解水中藻类物质，首先要消解水中磷元素的含量

［1］

。在好氧条件下，所吸收的有机磷被氧化提供能

［4］

量，同时从污水中吸收超过其生长所需的磷并以聚磷酸盐的形式储存起来2．2

。

生物除磷工艺

随着近年的研究，生物除磷工艺的形式多种多样，在全

主要有：A/O工艺，A/O工世界范围都得到了广泛的应用，

。在2016年《海绵城市技术导则》中明确提出治理黑

臭水体，在现如今海绵城市建设的如火如荼的大环境下，如何综合并且有效的除磷已经日趋重要起来。1

目前污水除磷处理主要方法

水体除磷领域里使用较为广泛的技术主要分为两大类：物化除磷、生物除磷。而物化除磷中使用最多的则是化学沉淀法，其主要机理采用了混凝剂中的吸附电中和原理，

3－

使投加到水中的混凝剂解离成阳离子，和污水中的PO4反

Phostrip、SBＲ、UCT等工艺。艺、2．3

膜技术除磷

生物除磷有着其独特的优势，现在已经成为污水除磷中的主要处理工艺。但是，微生物法同样也存在着自身的缺陷：污泥絮体因环境的变化易膨胀、受到营养元素的制约以及后续剩余污泥处置难度大。考虑膜处理技术在给水及后续研发了膜生物反应器微污染水体领域里的优势，

（MBＲ）。它混合了膜技术和生物处理二者之间的优点，并无需再增设二将膜组件和活性污泥混合在了一个容器内，

沉池。大量的活性污泥在膜反应器内，提高了活性污泥的浓度以提高反应速率，同时通过降低F/M的值减少污泥发利用以上优势来弥补生物除磷的各种缺陷。此外，膜生量，

分离技术通过膜的阻挡、隔离，能回收高浓度的磷盐，具有经济效益3

［5］

生成大颗粒的絮体，进而通过沉淀的方式使絮体从水中应，

分离，达到降低磷含量的效果。石灰、铁盐、铝盐等在化学沉淀法中使用较为广泛。此法具有无需大面积的占地、造价低、处理迅速等优点，在物化除磷中使用较多。但其也有某些缺点，例如化学除磷会产生具有毒性的污泥，产量大并且后期处理难度大，稍有不慎则会带来二次处理。生物除磷技术则是利用了活性污泥技术，利用了聚磷菌的特殊厌氧释磷。在好氧条件下对磷元素的吸收性—好氧吸磷、

量远远大于厌氧下的释磷量。比较成功的除磷工艺有Phos-SBＲ等［2］。trip、22．1

生物除磷问题生物除磷机理

生物除磷，是利用聚磷菌的特性，即过饱和的吸收水体中的磷元素，以其他形式（聚合的形态）储藏在菌体内，并利形成高磷污泥，在沉淀池中用污水中的营养物质进行增殖，

。

物化除磷

物化除磷采用了混凝剂中的吸附电中和原理，使投加

3－

到水中的混凝剂解离成阳离子，和污水中的PO4反应，生

成大颗粒的絮体，进而通过沉淀的方式使絮体从水中分离，达到降低磷含量的效果。3．1

石灰混凝法

－682．

櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀

参考文献

［1］杨石飞，J］．地下空间与顾国荣，王福林．深层清障技术纵论［

2008，（2）：387－391．工程学报，

［2］朱卫杰，余暄平，郭亮，肖晓春．深层障碍物切割清理施工技

2006，（4）：676术及其应用研究［J］．地下空间与工程学报，

［收稿日期］2016－03－24［作者简介］周

良（1961－），男，上海人，教授级高级工程师，从事桥梁、公路、岩土工程的设计与研究工作。

向污水中投加石灰，石灰遇水生成氢氧根离子，水体成碱性，pH值增高，给后续反应提供了有利条件。水中的磷酸氢根离子与石灰中的二价钙离子产生反应，形成了难溶性物质—Ca（OH）（PO4）3：

3HPO2－4

+5Ca2++4OH－→Ca（OH）（PO4）3+3H2O该法优点是去除了水中的磷，同时水中的硬度也未增加，水中的碱度直接影响到了石灰投加量。经石灰法处理后的水体中磷的含量在0.1mg/L左右。由于是采用物化法，其产泥量远远高于生物除磷，投药量大且要配套的设备，运行费用也随之上升，在经济性上不如生物除磷［6］

。

3．2

金属盐混凝法

金属盐除磷常用的药剂有铝盐、铁盐［7］

。其中三价铝

离子与三价正磷酸根离子反应，形成难溶的大分子絮体，通

过沉淀以达到泥水分离

［8］

。

Al3++PO3－4→AlPO4.

将三价铝离子换成硫酸铝作为药剂时，反应如下：

Al－2－2（SO4）3+2PO34→2AlPO4+3SO4

此外，硫酸铝还能与水中的碱度反应，使水体呈中性：

AlSO2－2－2（4）3+6HCO3→2Al（OH）3+6CO2+3SO4

硫酸铝于碳酸氢根离子反应，生成氢氧化铝絮体、二氧化碳、硫酸根离子，降低了pH值，磷的含量降低，胶体粒子也得到去除［9］

。

除磷研究技术新方向

磷元素在整个自然生态循环中占据了重要地位，而以

往的处理工艺大多都忽视了磷本身的价值，通常的处置方式是随着污泥一起填埋等，

造成了极大的浪费。磷本鸟粪石（MgNH4P·6H2O）沉淀法正是基于以上目的应运而生的一种新工艺。主要依靠向水中投加镁及碱度提高水体的pH值，最终产物为鸟粪石，鸟粪石中含有充足的氮、磷元素，达到了回收的目的。鸟粪石的肥料功效极好，是磷肥的一种，污水中的鸟粪石含量较高，如果充分利用这种资源，将鸟粪石提取出来，则每年可得6.3万t磷（以P2O5计），从而节约开采1.6%的磷矿

［10］

。污泥中的磷焚烧后会产生大量的灰

分，对环境以及后期处理都带来了负面影响［12］

。

从污水中提取鸟粪石有多重功效：即降解了水中磷的含量，净化了水体，避免水体出现富营养化；提取了磷元素作为化肥，节约了费用，避免了资源的浪费，带来了经济效益。但目前我国对于提取磷元素的研究也只是处于皮毛阶段，相关资料、文献、研究较为单薄。在目前资源日益紧张、环境遭到破坏的情况下，大力研究磷的研究是十分具有必要意义的［12］

。

结语（1）

生物除磷法经济性较好，但出水水质难以满足相

关的规范要求（＜0.5mg/L）；化学除磷法除磷效果好，但造价较高；为了达到更优的效果可将二者有机整合。

（2）反硝化法除磷作为一种除磷新理念，易与A2/O工艺艺结合，

应具有较好的开发前景。（3）

磷的回收能做到资源化、能源化，对磷回收这一

领域加大研究力度，

应该具有很广阔的前景。参考文献

［1］催丽娜，李继．污水除磷技术的研究与发展［J］．环境保护科

学，

2001，37（2）：10－13．［2］卢宁，王世和．污水除磷技术的研究与进展［J］．电力环境保

护，

2004，20（4）：46－48．［3］俞栋，谢有奎．污水除磷技术的现状与发展［J］

．重庆工业高等专科学校学报，

2004，19（1）：9－12．［4］蒋彬，吕锡武．生物脱氮除磷机理及技术进展［

J］．安全与环境工程，

2005，12（3）：74－77．［5］吴燕．废水除磷方法的现状与展望［J］．天津工业大学学报，

2001，（1）：74－78．

［6］雷乐成．水处理新技术及工程设计［M］．北京：化学工业出版

社，

2001．［7］唐朝春，邵鹏辉．强化混凝除磷技术的研究进展［

J］．湖北农业科学，

2013，52（4）：749－757．［8］万里．混凝．混凝剂．混凝设备［M］．北京：化学工业出版

社，

2007．［9］张自杰．排水工程［M］．北京：建筑工业出版社，2001．

［10］ShuL，SchneiderP，JegatheesanV，etal．AnEconomicEvaluation

ofPhosphorusＲecoveryasStruvitefromDigesterSupernatant［J］．BioresourceTechnology，2006，97：2211－2216．

［11］JeanmaireN，EvaqnsT．ＲefixationofPhospatesＲeleasedDuring

Bio－PSludgeHandlingasStruviteorAluminumPhosphate［J］．EnvironTech，2001，22（11）：1355－1361．

［12］WoodsNC，SockSM，DaiggerGT．PhosphorusＲecoveryTechnolo-gyModelingandFeasibilityEvaluationforMunicipalWastewaterTreatmentPlants［J］．EnvironTech，1999，20：653－680．［13］SaidouH，KorchefA，BenMoussaS，etal．StruvitePrecipitationby

theDissolvedCO2DegasificationTechnique：ImpactoftheAirflowＲateandpH［J］．Chemosphere，2009，74：338－343．［14］Kuba，T．etal．PhosphorusandnitrogenＲemovalwithminimalCOD

requirmentbyIntegrationofdenitrifyingdephosphatAtionandni-trificationinatwosludgeSystem［J］．waterＲes，1996，30（7）：1702－1710．

［15］Mino，T．etal．Microbiologyandbiochemi－Stryoftheenhanced

biologicalphosphateＲemovalprocess［J］．waterＲes，1991，32：3193－3207．

［16］罗固源，罗宁，吉芳英．新型双泥生物反硝化除磷脱氮工艺

［J］．中国给水排水，2002，189：4－7．［收稿日期］2016－03－28［作者简介］王

迟（1990－），男，湖北荆门人，硕士研究生，研究方向：污水处理。

［通信作者］徐冰峰（1967－），女，昆明人，副教授，硕士，硕士

生导师，研究方向：污水处理。

范文二：生活污水除磷工艺的研究

第28卷第6期

Vo l 128, No 16

西华大学学报(自然科学版)

i v ersity #N atural Science Journa l o fX ihua Un

2009年11月

. 2009 Nov

文章编号:1673-159X (2009) 06-0047-04

生活污水除磷工艺的研究

叶春燕, 谷晋川, 张君

(西华大学能源与环境学院, 四川成都610039)

摘要:研究了生活污水除磷的现状及污水除磷工艺的研究进展, 重点分析了化学沉淀法、生物法、吸附法及絮凝剂除磷的机理和研究动向, 并对这些方法的优缺点进行对比, 进而提出了改进思路和方法。结论表明:利用高效吸附剂和复合型絮凝剂强化生活污水除磷具有一定的可行性和实用性。

关键词:污水; 除磷工艺; 絮凝; 吸附中图分类号:X 79913; X 70311

文献标识码:A

R esearch of Phosphorus R e m oval fro m L ifeW aste w ater

YE Chun -yan , GU Ji n -chuan , Z HANG Jun

(S c hool of Energy and Environ m ent , X i hua Universit y, Chengdu 610039Ch i na)

Abstrac t :Th i s article ma i n l y rev i ew s the current situa tion and prog ress concern i ng the re m oval of phosphorus from w astew ater . T he m echanis m and research trends o f phosphorus re m oval a re d i scussed , at the sam e ti m e , t he techniques o f phosphorus re m ova l by m eans o f chem istry prec i p itati on , bio l ogy , fl occu lant and abso rbent are i ntroduced i n deta i. l Further , t he advantages and disadv antages o f each m et hod are presented , and also the i m prove m ent i deas and m ethods are put f o r w ard . In t he conclus i on , it de m onstrates that u t-i li z i ng the h i ghly effi c i ent adsorbent and mu lt-i sk ill fl occu lant t o enhance the remova l o f pho spho rus from w aste w ater i s o f feasi b ility and practicability .

K ey word s :w astew ater ; phosphorus re m oval pro cess ; fl occulati on ; adsorpti on

随着社会的发展与进步, 在日常生活和工农业生产活动中, 不可避免的产生和排出大量的污水。未经处理的污水会破坏生态环境、威胁人类健康, 直接排放危害极大, 会造成不可预知的消极后果。因此, 积极地建设污水处理设施, 在污水被排放河流、湖泊和海洋等自然水体之前, 对其进行有效的净化处理是必不可少的。

现代处理工艺中, 污水厌氧处理扮演着重要角色。通过厌氧处理, 可以有效降低污水的COD 值, 极大改善污水的可生化性, 显著提高后续好氧处理效率。但是, 在厌氧消化过程中会生成大量的磷等营养物质, 而磷却是水体富营养化的罪魁祸首。当前, 在全球范围内水体富营养化现象越来越严重, 磷

的超量排放严重威胁淡水资源。水体富营养化对磷的含量特别敏感, 一般认为当水体中总磷含量达到0. 015m g /L时就可以引起水体富营养化

[1]

。所以,

污水在从污水处理厂排出之前需要除磷。

1 生活污水除磷研究现状

生活污水成分包括三类:悬浮固体(SS), 有机物(COD 或B OD ), 营养物(磷和氮) 。对于大多数废水, 磷一般具有三种形态, 即正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。废水中约10%为不溶性磷, 一般通过初次沉淀去除。另有大部分是溶解状的无机化合物, 主要来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐, 通过化学混凝变成不溶性沉淀物。还有小部分是以溶解和非溶解状态的有机化合磷, 其中稠环磷酸盐和有机

收稿日期:2009-03-02

基金项目:四川省教育厅自然重点项目(2005A116); 西华大学人才引进项目(0424138); 四川省应用基础基金资助项目(2006J 13-001-2) 作者简介:叶春燕(1983-), 女, 四川德阳人, 硕士研究生, 主要研究方向为动力工程污染与控制。

化合磷(核酸) 在生物处理中可转化为正磷酸盐

[2-3]

213 生物除磷法

21311 强化生物除磷(EBPR) 法

其机理主要是通过创造对聚磷菌(PAOS) 生长有利的条件使其在活性污泥的菌群中占优势, 将活性污泥中的含磷量增加。除磷的主要途径如下:首先通过将污水中的磷转化为颗粒性磷, 从而降低水体中溶解性磷的含量, 同时分离颗粒性磷, 但此方法微生物除磷效率不高

[9]

。

污水处理通常分为以物理去除为主的一级处理和以生物处理为主的二级处理, 近年来又引入了强化处理的概念。所谓强化一级处理, 主要是用化学方法, 通过投加混凝剂以强化污水净化效果, 一般总磷去除率可达85%-95%。在发达国家, 多选用三氯化铁加石灰作为强化混凝剂, 这与其价格低、沉降性好有关, 如同时配合石灰使用, 有较佳综合应用效果

[1]

。

。关于活性污泥对磷过量吸收的原因, 至今尚无定论。Barg m an 等人认为主要是化学原因(在细菌细胞内形成了磷酸钙结晶体沉淀) 引起的。Levin 、Ya ll 等人认为主要是生物学原因引起的, 是聚磷菌(Pol y p hos p hate A ccum ul at i n g O rganis m s , P AO s) 的代谢特性决定的。Y all 等人用磷和钙进行实验发现, 即使磷发生了过量吸收, 细胞内的钙含量也几乎未变

[10-11]

2 污水除磷工艺

对于生活污水除磷工艺, 国内外曾做过大量研究, 其主要方法和工艺如下:211 化学沉淀法

基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物, 然后通过固液分离从污水中去除

[2]

。

根据M oriya m a 等人的研究, 本工艺的除磷效率在75%-85%之间。H uang 等人发现, 在铝盐沉淀除磷中, 已经风干的明矾污泥仍具有较强的吸附能力, 经20分钟的反应能使污水中磷减少55%左右。在酶盐沉淀除磷中, Shin 等人测得磷的去除率可达97%, 这种方法操作简单, 除磷效果好且稳定, 但药剂费用高, 且易产生二次污染

[3-4]

。

从生物学的角度来看, 聚磷菌交替地处于厌氧与好氧条件时, 能在厌氧条件下吸收低分子的有机物, 同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来提供能量; 在好氧条件下, 所吸收的有机物被氧化提供能量, 同时从污水中吸收超过其生长所需的磷并以聚磷酸盐的形式储存起来。由于系统经常排放剩余污泥, 被细菌过量摄取的磷也将随之排除系统, 因而达到除磷效果21312 颗粒污泥法

颗粒污泥脱氮除磷目前还处在研究阶段。Dulekgurgen E . 等试验表明颗粒污泥具有稳定的生物量, 磷的去除率为99. 6%。好氧颗粒污泥具有反硝化除磷能力, 由于颗粒污泥独特的结构以及氧扩散梯度的存在为聚磷菌、硝化菌、DPB 提供了共存的环境, 大量DPB 与硝化菌在颗粒污泥中富集。杨国靖等试验表明在颗粒污泥中DPB 占全部聚磷菌的73. 1%

[18-19]

[12]

。

同时Isher w ood 试验表明, 在污水处理系统中添加25%硫酸铝为沉淀剂, 除磷效果显著而稳定, 且在实际工艺过程中简便可行。它一部分生成相应的硫酸盐沉淀, 另外在部分胶体状的氧化铝和氢氧化铝表面上可吸附一部分硫酸盐, 同时在多核的氢氧化铝悬浮体通过凝聚作用形成不溶性的金属聚合物过程中, 能将硫酸盐浓度降低, 可达到稳定除磷效果

[5]

。

。因此今后化学沉淀的研究方向应是降低药

剂费用及减少污泥量和运行成本。212 人工湿地处理法

可把它看作一容器, 入流废水缓慢流动, 污染物质在此过程中被截流或吸收, 从而达到净化效果。它具有良好的除磷能力, 低耗高效, 但易受环境影响, 且处理难降解废水能力差。目前在非洲已有人提出新型的湿地系统建设模式, 不仅要求有净化能力, 同时强调具有一定的景观作用。Kor ner V er m aat 对浮萍及其相关微生物(主要是藻类和细菌) 的净化能力进行了研究, 发现污水中近75%的营养物质被去除, 其中浮萍去除污水总磷率大约52%

[6]

。

但有关实验表明:在污水处理流程中使用微生物法除磷, 由于存在滞后现象, 处理后的水中磷含量反而会比当天的磷含量更高, 同时污水中有机物的可降解性对生物除磷效果有至关重要的影响, 由于污水处理车间进水的可快速降解使得有机物含量不足, 从而除磷效果不理想. 214 吸附除磷法

它是利用某些多孔或比表面的固体物质对水中。

程。此方法高效耗能低, 但目前吸附剂普遍磷吸附量不高, 其周期也较短。研究显示, 天然沸石本身对磷就有一定吸附性, 以天然沸石为载体把活化的氧化镧附载到沸石上其除磷的效果更佳, 是一种潜在的高效废水除磷吸附材料。结果表明, 当吸附剂用量为1g /L, 溶液p H 值为4, 接触时间为2. 5h, 磷的去除效率可达95%以上

[20]

达98153%, 出水中磷浓度达国家一级排放标准, 絮凝剂总磷去除率高达99%以上

[22]

。

3 改进思路和方法

污水除磷技术随着实践运行过程中种种问题的出现, 经过相应的技术改进和创新, 如今已得到相当快的发展。

物化法由于其除磷效果好、运行操作稳定等特点, 大多适用于处理流量不是很大的含磷废水。但有关研究发现, 利用石灰或金属盐除磷水中会出现阴离子浓度增加等问题, 而由于活性氧化铝的良好吸附性能, 特别适用于低浓度含磷污水([1mg /LP)的处理; 通过投加方解石(C a CO 3) 直接与污水中的磷酸根形成磷酸钙沉淀也能达到很好的除磷效果, 它适用于高浓度含磷污水(\20m g /LP)的处理; 由于粉煤灰含有较多的活性氧化铝和氧化硅等, 利用它的强吸附能力, 也可以用于高浓度含磷污水的处理, 去除效率可达99%以上

[23]

。

利用微波稀土改性膨润土制备高效吸附剂除磷。实验表明制备稀土吸附剂的适宜条件为:硫酸的浓度为15%, 斓的浓度为0. 4%、浸渍的p H 值为10、微波功率为340W 、辐射时间为5m in 。结果表明:当溶液的p H 值为3~6、接触时间为45m i n 的时候对磷去除率为99197%, 吸附量大于41m g /g, 具有一定的可行性

[21]

。

215 絮凝剂除磷法

应用于水处理的絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和复合型絮凝剂几大类。

(1) 无机絮凝剂虽成本低、来源广泛, 但净化效果受限制, 存在着絮凝性不强、稳定性差等缺点。

(2) 有机絮凝剂具有用量少, P H 适用范围广泛、污泥量少、速度快的特点, 但其毒性问题越来越受关注。与无机絮凝剂相比, 有机高分子絮凝剂具有用量少、沉降速度快, 不易受水中共存离子、p H 值及温度的影响, 污泥易于脱水等特点。但现有高分子絮凝剂产品质量不高, 速溶性差, 单一使用时价格较高, 以后的发展方向为开发天然有机絮凝剂。

(3) 微生物絮凝剂具有安全可靠、高效无毒、易于生物降解和对环境无二次污染的优点, 但目前国内研究还处于实验阶段。

(4) 复合型絮凝剂可更好发挥单种絮凝剂的优势, 使用量少, 且又能提高絮凝效果。其中无机有机复合絮凝剂以其品种多样化、性能多元化占主导地位。其机理为:一方面颗粒为无机絮凝剂所吸附, 颗粒逐渐变大; 另一方面通过有机高分子的桥连作用, 沉淀其它杂质颗粒

[21]

。

另外, 物化除磷与生物除磷技术相结合也是当今污水处理的发展趋势。对一些已建成的二级生物污水处理厂, 在生物处理的基础上增加物化除磷, 可大大提高出水水质。

目前, 我国对生物除磷的机理有了较深入的了解, 随着微生物学与生物化学的研究与进步, 以及对除磷机理更深入的了解, 将有助于生物除磷工艺的优化与控制。

加强对生物除磷机理的研究, 尤其是对聚磷菌的生物特性及其分离培育的研究无疑是生物除磷技术的主要发展方向之一。实际上, 除了生物悬浮生长处理工艺, 像生物滤池、生物转盘等附着生长工艺也有较好的除磷效果。人工湿地(Constr ucted W e-t land) 工艺也同样具有很好的除磷效果。

污水除磷可以有效防止水体富营养化, 提高出水水质。实际应用中, 选择合理有效的处理方法显得尤其重要。一方面, 我们要大力开发适合于我国国情的高效处理技术; 另一方面, 要具有针对性地开展更深入的基础研究, 优化现有的一些处理工艺。311 新型除磷剂

(1) 当用新型除磷剂处理废水后, 由于新型除磷剂的主要成分为膨润土, 因此使用它必定给水体带来大量污染, 试验应研究如何有效处理水体中污泥。

(2) , 。

试验表明:周世辉等人选用9种混凝剂(硫酸铁, 三氯化铁, 硫酸铝, 聚合硫酸铝, 聚合硫酸铁, 阳离子型聚丙烯酰胺(PAM ) 等) 对城市生活污水进行单独和复合处理时的对比研究, 结果表明有机絮凝剂与无机絮凝剂复合使用时效果显著提高。郑礼达等人采用复合絮凝剂对生活污水的除磷效果进行了, :981,

西华大学学报#自然科学版

中国科学出版社, 1993.

2009年

除磷剂开发为可将其应用多次的回收利用。312 复合絮凝剂的应用

(1) 优化复合型絮凝剂的合成, 充分发挥各组分的作用以满足不同污水水质絮凝处理的要求。

(2) 加强絮凝法与其他方法联用, 使处理效果提高。

(3) 加强絮凝剂的复配使用, 增强协同效应。313 制备吸附容量性能优异的高效吸附剂

制备吸附容量性能优异的高效吸附剂是吸附法除磷的发展趋势。吸附被认为是能够较好适用于宽浓度范围废水除磷的方法。

[5]郑宁. 琥珀山庄污水处理厂存在的问题及改进措施[J].中国给水排水, 2003, 19(6):77-78.

[6]刘长荣, 常建一. Carrousel 氧化沟的脱氮除磷工艺设计[J].中国给水排水, 2002(1):67-70.

[7]张波, 高廷耀. 生物脱氮除磷工艺厌氧/缺氧环境倒置效应[J].中国给水排水, 1997, 13(3):7-10.

[8]严煦世. 水和废水技术研究[M].北京:中国建筑工业出版社, 1991.

[9]王宝贞. 水污染控制工程[M].北京:中国建筑工业版社, 1990.

[10]曹长青, 雷中方. 反硝化除磷过程中的影响因素探讨[J].中国给水排水, 2005(7):22-25.

[11]赵丹, 任南琪. 生物除磷技术新工艺及其微生物学原理[J].哈尔滨工业大学学报, 2004(11):1460-1462.

[12]王立立, 胡勇有, 刘焕彬, 等. 生活污水二级生物处理后的铁盐混凝除磷试验研究[J]. 环境污染与防治, 2002, 24(6) :361-364.

[13]魏复盛. 水和废水监测分析方法[M]. 北京:中国环境科学出版社, 1997:5.

[14]王晓东, 朱元琴, 黎跃东, 等. 中小型生活污水处理工艺综述与展望[J].新疆环境保护, 2000, 22(3) :189-191.

[15]王东海, 文湘华. 低浓度生活污水强化一级处理的试验研究[J ].给水排水, 1999, 25(9) :9-12.

[16]王浩卿. 聚合硫酸铁混凝剂在低浊度水净化处理中的应用研究[J ].工业水处理, 1994, 14(3) :12-14.

[17]张忠远, 张建华. 活性硅酸混凝剂在有机废水处理中的应用研究[J].环境科学研究, 1993, 6(3) :27-30.

[18]王德英, 李长久. 聚硅硫酸铝处理低温低浊水的研究[J].工业水处理, 1996, 16(5) :10-12.

[19]陈伟红, 李明玉. 聚硅酸铁混凝剂处理含油废水的性能研究[J ].江西大学学报, 2000, 30(4) :42-44.

[20]金相灿. 中国湖泊富营养化[M].北京:中国环境科学出版社, 1990.

[21]杜冬云, 肖文德. 含磷废水的处理[J ].化学工程师, 1997, 61(4):34-39.

[22]谢维民. 污水除磷技[J].环境科学, 1989, 10(5):63-68. [23]丁文明, 黄霞. 废水吸附法除磷的研究进展[J].环境污染治理技术与设备, 2002, 3(10):23-27.

[24]国想, 阮复昌. 铁系和铝系无机絮凝剂的性能分析[J].重庆环境科学, 2001(3):52-55, 72.

4 结论

综上所述, 应用高效吸附剂和复合型絮凝剂来共同强化生活污水除磷具有一定的可行性和实用性。优化复合型絮凝剂的合成工艺, 充分发挥各组分的作用以满足不同污水水质絮凝处理的要求。吸

附法以其高效快速、无二次污染、易操作等优点得到了世人的青睐, 但吸附机理的研究方面远远落后干实践, 高效合成吸附剂的研究将是废水除磷吸附剂的重要发展方向。

另外, 通过实验表明:硫酸铝作为沉淀剂去除污水中磷的效果显著, 而且很稳定, 对原有的污水处理工艺无需做较大的变动, 无需增加污水处理的固定成本, 在污水处理的实际应用中简便可行。

因此, 可以假设, 在实验中综合硫酸铝、稀土吸附剂及PAC 等复合絮凝剂(可以考虑助凝剂) 的作用, 通过一定的物化反应将它们的性能加以组合, 寻求达到最佳的除磷效果。

参考文献

[1]钱勇. 现代废水处理新技术[M].北京:中国科学出版社, 1993.

[2]井文涌. 采取有力措施, 推进中国水环境保护:水工业与可持续发展[M].北京:清华大学出版社, 1998.

[3]解振华. 完成跨世纪的环保任务[J].科技日报, 1999, 28(1):21-23.

[4]曾光明. 利用好氧活性污泥实现同步除磷脱氮[M].北京:

(编校:叶超)

范文三：除磷的应对方法

除磷的应对方法

1、在不改变周期的情况下，适当的延长曝气的时间，由现在的330分钟改成360分钟，沉淀时间60分钟，排水时间60分钟；在改变周期的情况下，由现在的3个周期运行改成4个周期运行，曝气时间240分钟，沉淀时间60分钟，排水时间60分钟。目的是为了提高溶解氧，尽量减少或者是避免污泥处于厌氧状态，在厌氧状态下，污泥会释放大量的磷。

2、控制回流：由原来的间歇回流改成持续回流，把污泥回流泵泵后的阀门开到60%-80%，回流比太大也会有一定的影响。

3、排泥：由原来在沉淀时间排泥改成在曝气时间排泥，因为污泥在沉淀时候，可能已处于厌氧状态，释放了磷，然后才被排到污泥池。尽量做到当天排泥，当天处理掉。

4、尽量不要让污泥池溢流出来的水进入积水池，因为污泥池的污泥大部分时间处于厌氧状态下，会释放大量的磷，从污泥池溢流出来的水里可能含有大量的磷。进入积水池的水又通过积水池水泵抽回到应急池，然后又进入了生化池，没有达到除磷的目的。

以上方法只是暂时应对除磷的需要，等到系统恢复后，要改变回原来的控制方式。

2014年3月17日

范文四：污水除磷及回收技术处理磷污水的方式方法

1. 3 　吸附法

吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主[ 3 ] 。天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等;人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量,有着巨大的优越性。现在已有Al ,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。

1. 4 　生物除磷法

在厌氧区(无分子氧和硝酸盐) ,兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs(挥发性脂肪酸类) ,在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs(VFAs 主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs 大约为总有机物的40 %～50 %左右) ,将其运送到细胞内,同化成细胞内碳能源储存物(PHB) ,所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌(PAOs) 活力得到恢复,并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量,通过PHB 的氧化分解产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸盐从液相中去除,产生的富磷污泥,通过剩余污泥排放,磷从系统中得以去除。

反硝化聚磷菌(DPB) 能在缺氧(无分子氧有硝酸盐) 环境下摄磷,反硝化除磷细菌DPB 利用硝酸盐为电子受体,产生生物摄磷作用。在生物摄磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成。

1. 5 　人工湿地法

湿地对磷有很好的去除效果,理论上人工湿地对磷的去除是植物吸收、基质的吸附过滤和微生物转化三者的共同作用,各种附着生长和悬浮在水中的微生物,在生长繁殖过程中可以吸收和利用污水中的无机磷酸盐。部分研究发现:人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不是十分显著[ 4 ] 。也有研究表明,湿地生态系统中的磷主要被截留在土壤中,而在植物体内和落叶中很少,而且仅有少数的水生植物可以吸收磷[6 ] ,大多数种类植物的根部对磷的吸收能力较弱,所以植物和微生物对磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要过程。所以最主要的是基质对磷的吸附和沉淀作用。

一般湿地的除磷效率不是很高,在40 %～60 %之间[ 5 ] 。为了提高除磷效果,基质的选取有着重要的作用。目前常有的基质主要有:浮石、砂、活性多孔介质(L ECA) 、硅灰石和工业废弃物的高炉渣和石灰等。

2 　磷回收

从磷的可持续发展、回收磷潜在的市场价值的角度来看,磷的回收势在必行。在目前对污水回收磷的研究与应用中,以鸟粪石形式回收磷的实例居多,其次是磷酸钙和磷酸铝。鸟粪石(磷酸铵镁) 含有氮、磷元素,所以其回收必然会降低剩余污泥中的氮、磷含量,特别是对于磷元素的影响将非常明显。污水中氮磷比通常为8∶1 ,而鸟粪石中二者比例为1∶1 ,所以理论上回收鸟粪石可以使污水中的氮降低12. 5 %[ 6 ] 。

如图1 所示,在稳定区内Mg2 + ,NH4+ 以及PO4

3 - 浓度较低,

且都以离子状态存在,不产生沉淀;不稳定区内Mg2 + ,NH+4 以及PO43 - 浓度较高,其离子积大于溶度积,极易生成颗粒微小的晶体(即化学沉淀) ,沉淀法形成的化学污泥含水率高,磷酸盐也难以达到太高的纯度,回收困难;两曲线之间的这个区称为亚稳区,这时Mg2 + ,NH+4 以及PO4

3 - 离子积小于浓度积,通常不会产生沉

淀。若在反应器中投加晶种,则可以加快晶体成核速度,使其结晶于晶体表面,同时有利于晶体与水的分离,减少因晶粒微细所造成的随出水流失,以提高除磷效率与回收率。所要做的就是将反应控制在亚稳定区,这时磷酸铵镁反应处在结晶过程,晶体可以自发的析出到晶种上,以此实现磷的回收。

目前荷兰开发出DHV —结晶法,南非开发了CSIR 流化床,日本有Kurita 固定床—结晶沉淀。

另外,对污泥进行加热是一种实现磷回收的简单有效的方法,在70 ℃对污泥加热1 h ,能使生物固体中的聚磷酸盐大量分解释放,再加入氯化钙进行沉淀,能获得污泥中总磷的75 %左右;还可以利用具有高吸附能力的物质对磷吸附截留实现磷回收,反应所得混合物可以用来作肥料。

范文五：污水处理中的化学除磷的工艺和方法

污水处理中的化学除磷的工艺和方法

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。

化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1

污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。

在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。

根据化学沉析反应的基础，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)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2

Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3

与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。

Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4

Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5

金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶

解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处，比如会降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。

由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话，则需特别加以注意。

投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时，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，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。

除了金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的： 5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6

但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢，反应式如式7。

Ca2++CO32-→CaCO3 式7

与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。

对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。

化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的，实际中常采用的有：前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。

(1)前沉析

前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中，或者初次沉淀池的进水渠(管)中，或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使Fe2+药剂，以防止对填料产生危害(产生黄锈)。

前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施)，因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷，而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1，完全能满足后续生物处理对磷的需要。

(2)同步沉析

同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺，在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用，如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析，加药对活性污泥的影响比较小。

(3)后沉析

后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中，并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。

对于要求不严的受纳水体，在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须对出水PH值加以控制，比如采用沼气中的CO2进行中和。

采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷，但因为需恒定供应空气而运转费用较高。

物理法、化学法、物理化学法、生物法

1.物理法：（1）沉淀法，主要去除废水中无机颗粒及SS；（2）过滤法，主要去除废水中SS和油类物质等；（3）隔油，去除可浮油和分散油；（4）气浮法，油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1的悬浮固体；（5）离心分离：微小SS的去除；（6）磁力分离，去除沉淀法难以去除的SS和胶体等。

2.化学法：（1）混凝沉淀法，去除胶体及细微SS；（2）中和法，酸碱废水的处理；（3）氧化还原法，有毒物质、难生物降解物质的去除；（4）化学沉淀法，重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除。

3.物理化学法：（1）吸附法，少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等；（2）离子交换法，回收贵重金属，放射性废水、有机废水等；（3）萃取法，难生物降解有机物、重金属离子等；（4）吹脱和汽提，溶解性和易挥发物质的去除。

4.生物法：有机物、氮磷、SS的去除。（1）活性污泥法，推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、AB法、SBR及其变种工艺、氧化沟等；（2）生物膜法，生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等；（3）厌氧工艺，厌氧滤器（AF）、厌氧流化床反应器（AFB）、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、厌氧折流板反应器（ABR）等；（4）生物脱氮除磷工艺，A/O法、A/A/O工艺、A/O/A/O工艺、Bardenpho工艺、UCT及改良UCT工艺、短程硝化/反硝化工艺、同步硝化/反硝化工艺、短程硝化-厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺等。

污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。如污水没有完全处理,磷还会流失到江河湖海中,造成这些水体的富营养化。除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法。物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法。根据磷在污水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术。

1 污水除磷方法

1. 1 化学沉淀法

化学沉淀法除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点,但化学沉淀法投加药剂费用太贵,且产生的化学污泥含水量大,脱水困难,难以处理,容易产生二次污染[ 。

根据加药点的不同,化学沉淀法除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀及两点加药工艺。这几种工艺可以结合应用,但要注意混合与反应条件,通过紊流扩散与混合作用会出现良好的沉淀效果。

1. 2 结晶法

在污水中,特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中,含有浓度较高的磷酸盐,氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度,通过人为改变条件(提高pH

值或同时加入药剂增加金属离子浓度) ,使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。

结晶法除磷效率高,出水水质好,当其他水质指标达到规定值时,出水可满足中水回用的要求;结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染;结晶法除磷操作简单,使用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等。

1. 3 吸附法

吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主

[ 3 ] 天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等;人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量,有着巨大的优越性。现在已有Al,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。

1. 4 生物除磷法

在厌氧区(无分子氧和硝酸盐) ,兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为

VFAs(挥发性脂肪酸类),在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs(VFAs 主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs 大约为总有机物的40%～50 %左右) ,将其运送到细胞内,同化成细胞内碳能源储存物(PHB),所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌(PAOs)活力得到恢复,并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量,通过PHB的氧化分解产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸盐从液相中去除,产生的富磷污泥,通过剩余污泥排放,磷从系统中得以去除。

反硝化聚磷菌(DPB) 能在缺氧(无分子氧有硝酸盐) 环境下摄磷,反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐为电子受体,产生生物摄磷作用。在生物摄磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成。

1. 5 人工湿地法

湿地对磷有很好的去除效果,理论上人工湿地对磷的去除是植物吸收、基质的吸附过滤和微生物转化三者的共同作用,各种附着生长和悬浮在水中的微生物,在生长繁殖过程中可以吸收和利用污水中的无机磷酸盐。部分研究发现:人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不是十分显著。也有研究表明,湿地生态系统中的磷主要被截留在土壤中,而在植物体内和落叶中很少,而且仅有少数的水生植物可以吸收磷,大多数种类植物的根部对磷的吸收能力较弱,所以植物和微生物对磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要过程。所以最主要的是基质对磷的吸附和沉淀作用。

一般湿地的除磷效率不是很高,在40 %～60 %之间。为了提高除磷效果,基质的选取有着重要的作用。目前常有的基质主要有:浮石、砂、活性多孔介质(L ECA) 、硅灰石和工业废弃物的高炉渣和石灰等。

2 磷回收

从磷的可持续发展、回收磷潜在的市场价值的角度来看,磷的回收势在必行。在目前对污水回收磷的研究与应用中,以鸟粪石形式回收磷的实例居多,其次是磷酸钙和磷酸铝。鸟粪石(磷酸铵镁)

含有氮、磷元素,所以其回收必然会降低剩余污泥中的氮、磷含量,特别是对于磷元素的影响将非常明显。污水中氮磷比通常为8∶1 ,而鸟粪石中二者比例为1∶1,所以理论上回收鸟粪石可以使污水中的氮降低12. 5 % 。

如图1 所示,在稳定区内Mg2 + ,NH4+ 以及PO4 3 - 浓度较低,浓度较高,其离子积大于溶度积,极易生成颗粒微小的晶体(即化学沉淀),沉淀法形成的化学污泥含水率高,磷酸盐也难以达到太高的纯度,回收困难;两曲线之间的这个区称为亚稳区,这时Mg2 + ,NH+4 以及PO4 3 - 离子积小于浓度积,通常不会产生沉淀。若在反应器中投加晶种,则可以加快晶体成核速度,使其结晶于晶体表面,同时有利于晶体与水的分离,减少因晶粒微细所造成的随出水流失,以提高除磷效率与回收率。所要做的就是将反应控制在亚稳定区,这时磷酸铵镁反应处在结晶过程,晶体可以自发的析出到晶种上,以此实现磷的回收。

目前荷兰开发出DHV —结晶法,南非开发了CSIR 流化床,日本有Kurita 固定床—结晶沉淀。

3 结语

随着时代的发展,污水除磷技术也在不断地进步,可以根据不同的条件,合理选择不同的除磷方法,以期达到最好的效果。当前,为了实现磷的可持续发展,有必要从现在起研发从污水或污泥中分离磷的技术,最大限度地实现污水磷回收。无论是应用广泛的化学沉淀法、生物处理法,还是日益受到重视的吸附法和结晶法,都存在各自的弊端,因此,还需进一步加强对除磷技术的基础研究,研制开发适合我国国情的新型除磷工艺

转载请注明出处范文大全网 » 污水除磷的方法以及技术进展