城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究方金富

2017年11月环保安全城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究方金富伍红森（临安市青山污水处理有限公司，浙江临安311305）摘要：伴随着我国全民经济的全速发展，城市建设也得到了相应的快速发展，与此同时，城市的污染物污水的排放量也大幅度上升，对城市的生态环境造成很大程度的破坏，因此对于城市污水处理厂的合理处理是提升城市生态效能的主要手段。在本文中，首先对我国城市污水处理厂除磷处理现状进行深入剖析，随后以剖析结果为基础展开探究，然后对化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的技术基础及其特征展开探究，发现污水处理厂的总施工工程占全国施工工程总数的23.6％。但是在处理污水处理厂的具体施工过程中，由于进水成分中碳成分的不足，不能有效地去除污水中磷、氮成分。为了实现我国污水处理能力的提升，进一步探究了化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的系统工作流程，最后，对其优化措施也展开探讨，实现厂内多余磷成分的彻底去除。关键词：污水处理厂；净化污水；国家排污标准；化学与生物就目前的污水处理厂处理技术而言，主要处理技术包括化学反应除磷和生物溶解除磷两种。化学反应除磷是通过向污水中添加相应的化学试剂，使化学试剂与污水处理厂中的磷酸质盐发生化学反应，去除掉水里的磷成分。生物溶解除磷则是在好氧的情况下，利用相应微生物使污水中的磷酸质盐溶解吸收的处理技术。相对来说，生物处理手段除磷的稳定性较低，其根本原因就是这种处理技术会受到进水量、厌氧及好氧时间段、系统BOD承载量、泥沼的形成时间、厌氧时间段内NO3的浓度等基本因素的影响。化学反应除磷的处理方式在去除污水的磷成分方面表现的更为稳定，因为其不易受到进水COD/TP数值的影响。1我国城市污水处理厂除磷处理现状伴随着我国污染物污水量迅速增加的现状，合理科学的处理污水受到人们的关注以及重视，污水处理厂排放指标相应提高（TP≤0.5mg/L）,仅仅只利用生物溶解除磷的方式很难达到排放标准的要求。所以，应当合理的将化学反应除磷技术与生物溶解除磷技术相互融合在一起，使其相互作用，相互加强，从而形成一个完整的污水处理厂除磷体系，并且使其工作效率大幅度提升，具体工作过程简单便利、成本低、可行性高。全球污水处理厂处理方面的数据报告呈现出在较发达的国家一般在污水处理厂中添加化学试剂的阶段选择在一级或者二级处理阶段，经过此处理阶段处理后的污水中磷成分的含量为0.2mg/L.为了使除磷的效果更加突出，一般的污水处理工程中会采用一种除磷方式为主，化学反应除磷方式为强化辅助的处理方案。因为一般的污水处理工作是要去除污水中的氮和磷成分，去除这两种成分的根本是碳元素的供给，而大多数污水处理厂处理中的进水成分中碳源不足，所以应当合理的采用化学反应除磷的处理技术来强化辅助除磷效果。2化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的技术基础及其特征化学反应除磷是通过在污水或者污泥之中投放化学试剂并使其与污水或者污泥中的磷酸质盐发生化学反应产生固体不溶性物质，与污水或者污泥形成隔离，达到降低去除污水或者污泥中磷、氮成分含量的目的。生物溶解除磷是通过微生物在好氧环境下的快速繁殖增长，来过量的吸收污水中的磷成分，从而将磷成分转换成有机物质，形成流动性污泥，与污水形成隔离，达到生物溶解除磷的良好效果。生物溶解除磷技术的实现，主要依托于对高需求磷类微生物的研究与培养，使其在吸收污水或者泥沼中磷成分方面效率提升。仅仅利用生物溶解除磷的技术手段处理污水，其水中的磷含量仍然超出国家的一级Ａ标或者一级Ｂ级标。所以在进行生物除磷方式的同时，应当合理科学的利用化学反应除磷技术。两种技术手段相互融合，化学反应除磷技术可以在很大程度上辅助强化生物除磷的处理效果。主要的技术有前期沉析技术，是在生物溶解除磷开始之前就在进水管道中添加化学试剂的处理方式；同步沉析技术，是在生物溶解除磷系统工作的过程中，在曝气池或者是二沉池投放化学试剂的处理方式；后期沉析技术，是在生物溶解除磷工程完成之后进行化学试剂的投放，其化学方式辅助加强生物除磷的根本目标是使污水处理各项指标达到一级A排放标准，提升除磷的整体效率以及处理效果。化学方式辅助强化生物除磷的方式一般是在二级污水处理池中进行的，分别建设化学除磷池和污水污泥释磷池，并且合理的设定化学试剂添加系统。释磷池中应当是厌氧型的生态环境，第一有利于高需求磷类微生物，如聚磷菌的快速增长繁殖，使得通过污水污泥释磷池管道传输到曝气生物反应池内的动态污水泥沼成分中含有较高比例的高需求磷类微生物，提高微生物吸收磷成分的效率；第二，阻碍了生物污水泥沼处理池中磷的释放，并且对于磷成分有效的浓缩集聚，输送到化学试剂处理池中被高效率的处理。通过化学反应除磷辅助加强生物除磷的技术手段，能够使经过处理后的污水排放符合一级A排放标准。在整体除磷效果要求提高的情况之下，接下来就化学方式除磷辅助加强生物溶解除磷的处理方式进行探究，并在较少化学试剂的投放量以及减少固定泥沼生成量，降低处理成本，缩减处理工序等方面进行分析。1222017年11月环保安全3化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的系统工作流程3.1工作流程化学反应除磷辅助强化生物溶解除磷的污水处理手段是目前各大污水处理中心最常用的污水处理方式，其关键的要素为对标准的活性泥的控制改良。比如氧化反应以及SBR系统等，其设计的根本内容可以依据硝化体系以及反硝化体系来设立，其处理方式不会受活性污泥的形成年龄以及污泥承载能力的影响。通常污水处理中心以CAST为水处理工程的设计核心，以生物溶解除磷处理方式为主导方式，并且利用化学反应除磷方式进行辅助和加强。污泥的生物反应池一般依据硝化和反硝化的知识基础进行设计，一共需要设立三个反应池，分别对水位最高时反应池里MLSS的浓度值、有机物质污水泥沼负载值、气体水分比例、泥沼形成时间、产生动态泥沼量等具体数值进行分析处理。图1具体技术实施步骤3.2化学反应池的建设参考化学反应除磷池的建设基础是对释磷池中上清液含量以及确立的满溢率两个数值进行具体的数据分析。建设方式与化学沉淀池的建设方式相同，释磷池中上清液的含量是指污水泥沼浓缩处理之后释放的处理水含量。一般情况下满溢率会设定为2.0m3/㎡.h。一部分处理后的水会被回放至化学稀释池之中，剩下的会被直接排送到出水管道，被污水处理中心的处理系统进行系统的处理。对于除磷池中富含无机磷成分的污泥可以经过压滤机械的脱水处理，加工成磷肥。(1)化学试剂的投放量化学反应除磷池中投放的化学试剂金属类盐，一般有钙质盐、铁质盐以及铝质盐。较为常见的化学反应试剂为石灰、聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等物质。化学试剂的投放量应当依据污水中上清液的含量以及特点和投放化学试剂的本身性能来决定。在整体的投放量设计之中，释磷量一般设定为0.015KG磷/kgVSS,投放的试剂中应当含有百分之三十的FeCl3,按照摩尔比的基础计算，应当设定对比参数为1:2，从而得出除磷池中需要添加的化学试剂总数量。(2)二次处理水的来源初次沉淀池出水、二次沉淀池出水以及化学反应除磷池上清液均为二次处理水的根本来源。释磷池的工作效率取决于二次处理水的水质标准。通常情况下，二次处理水的标准是不可以存在硝酸盐，并且其中溶解性氧的成分降至最低甚至为零，因为硝酸盐以及溶解性氧在二次处理水中的存在会导致释磷池中有机物质发生降解反应，使得水中成分发生发酵反应，阻碍除磷微生物菌对磷成分的吸收。二次处理水中BOD5含量应该适当的高一些，因为BOD5能够帮助化学稀释池更高效率的处理污水，而且能够使微生物的增长繁殖速度加快。3.3对化学试剂的添加过程进行实时监控对化学试剂的添加过程进行实时监控的主要方法是安装TP实时管控仪器，对某一个特定参考位置的TP值进行抽样核查，对所有的参数数值进行在线实时管控，通过收集得到的数据合理的控制化学试剂的添加量，以参考位置的TP值达到特定数值为设定基础。(1)水处理系统中各参数之间的关系对于污染水处理中心的总体数据整合分析可以看出，进水水质中的磷含量比较高并且BOD5的含量比较低时，一般经过一到两个小时的处理过程出水水质中磷的含量才会比较高，因为整个污染水的处理工序非常的复杂、参考数值非常的多、各方面数量变化值较多等因素，就需要将化学试剂的投放量控制在科学合理的范围之内，提高整个水处理系统的工作效率与效能。整个水处理系统的二级沉淀池中一般含有的悬浮类淤泥较多，而悬浮类淤泥中磷的含量要比水质中的含量高，因此实际出水水质的TP含量要比经过处理过滤之后的TP含量要高。目前化学试剂的添加过程管控一般使用传统的简便式的模拟管控方式，一般是建立在经验基础之上的，根据处理入水BOD5、污水量、污泥形成时间等等因素来最终估算生物方式除磷总量。(2)根据生物方式除磷分析计算化学试剂的添加量使用化学反应方式的除磷总量计算Pch=初级沉淀池出水水质中的含磷总量+二级返流淤泥中的上清液含磷总量-微生物吸收磷的总量。具体计算方程式为：Pch=[(k1Ppe+a1)Q+(k2Pse+a2)R]/(Q+R)-(k3CODpe+a3)其中Q为污水处理厂处理总量，R为淤泥返流总量，Pse为二级沉淀池出水水质中含磷总量，Ppe为初级沉淀池出水水质含磷总量，CODpe为初级沉淀池中COD的含量，k1,a1是经验参考数值。通过以上方程式可以很方便的计算出所需要添加的化学试剂总量。4污水除磷工程的优化处理污水处理除磷工程的系统工作原理如图2所示。图2污染水处理系统除磷工作原理对污染水处理系统进行优化的管控方式是收集整理整个(下转第125页)1232017年11月环保安全水处理系统的磷数值信息以及相对应的COD数据，并根据收集整理到的信息数据进行系统的分析，以达到更好的控制化学试剂添加数量的目的。在整个水处理系统中，通过对除磷体系的优化处理，不但可以使整个水处理工程被实时的监控管理，而且可以在在各个工作系统间添加通信指令实现实时通信、数据连接，从整体上提高水处理系统的稳定可靠性，满足整体处理工序的要求。在优化管控系统中还引进了先进的微生物预测技术以及各种参数实时控制等功能，水处理系统的工作人员只需要发送系统指令就可以完成一系列水处理工作，非常的方便快捷。但是由于在线实时COD监测仪器以及在线实时磷监测仪器比较昂贵，对普通的污水处理厂来说，可能会造成过多的成本开支，可以通过人工输入日常水处理各项参数的方式来实现对水处理系统的实时监测，并且通过计算机等高科技技术，实现各层级之间的指令传达，使水处理系统的各项数值达到设计预测数值。5结语综上所述，化学反应除磷技术辅助加强生物溶解除磷技术进行污水处理的方案需要从根本上对各种除磷技术深入的掌握，并且根据实际情况进行科学的调配，利用先进的监测仪器实时监测水处理过程中的数值信息，以确保最终处理过后的水达到一级Ａ污水排放标准。参考文献：[1]孙永利，郑兴灿，刘振江，周蕾，郭亚琼，范波，李鹏峰.城镇污水厂化学协同除磷对生物除磷的影响[J].中国给水排水，2015（10）：68-71.[2]李子富，云玉攀，曾暻，周晓琴.城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究[J].中国环境科学，2014（12）：3071-3077.[3]陈乐荣，吴雪莉，陈粉珠.城市污水处理厂化学法辅助除磷的试验研究[J].城市废水处理，2014（4）：35-38.[4]杜馨，张朝升，王海燕，荣宏伟，张英民.生物-化学强化处理城市污水除磷试验[J].环境科学研究，2015（9）：1474-1480.[5]于晓洁，陈银广，顾国维.城市污水除磷技术研究——化学强化以及除磷与生物除磷[J].环境科学与技术，2013（11）：83-86.[6]施汉昌，柯细勇，徐丽婕.用化学法强化生物除磷的优化控制[J].环境科学与工程，2012（8）：35-37.[7]胡勇有，罗肖肖，程建华，罗刚.吸附—生物降解工艺化学强化除磷的试验研究[J].自然科学，2013（12）：61-65.[8]张波，陶明清，吴春笃，储金宇，黄卫东.化学强化生物除磷工艺及设计[J].水处理技术，2016（10）：87-89.(上接第123页)主创新创造市场和政策环境以及