第七章污水除磷技术40876d335a8102d276a22fe4

第7章污水除磷技术本章内容污水生物除磷工艺污水生物除磷原理化学沉淀法除磷技术结晶法除磷技术污水生物除磷原理有关废水中的磷的基本概念：•废水中的存在形式：无机磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、聚磷酸盐有机磷等；•所有细菌都从环境中摄取磷；•磷细菌（也称为聚磷菌、除磷菌），可过量、超出生理需要的摄取磷，以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，•从系统中排出这种高磷污泥，就可达到除磷的目的。污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧释磷。厌氧环境中：生物除磷的原理与过程进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本可满足排放要求。好氧环境中：生物除磷过程的影响因素•①溶解氧：厌氧池内：0.2mg/L好氧池内：2mg/L。•②污泥龄：剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产生的剩余污泥多，可以取得较好的除磷效果；一般3.5到7天•③温度：5~30C；•④pH值：6~8。•⑤BOD5负荷：BOD/TP20；小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。•⑥硝态氮硝酸盐应小于2mg/L，否则抑制聚磷菌的释磷和摄磷能力及PHB合成能力；当COD/TKN10，硝酸盐的影响就减弱了。•⑦氧化还原电位：好氧区的ORP:+40~50mV；缺氧区的ORP:-160~5mV污水生物除磷工艺•厌氧—好氧生物除磷工艺（A－O工艺）其中的“A”指的是“厌氧anaerobic”，它是直接根据生物除磷的基本原理出发而设计出来的一个工艺，其特点有：水力停留时间为3~6h；曝气池内的污泥浓度一般在2700~3000mg/l；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉淀，不易膨胀。Phostrip除磷工艺•实际上是一种生物除磷与化学除磷相结合的工艺，其特点有：除磷效果好，处理出水的含磷量一般低于1mg/L；污泥的含磷量高，一般为2.1-7.1%；石灰用量较低，介于21-31.8mgCa(OH)2/m3废水之间；污泥的SVI低于100，污泥易于沉淀、浓缩、脱水，污泥肥分高，不易膨胀。化学沉淀法除磷技术•化学沉淀法是向污水中投加药剂，使水中磷酸离子生成难容性的盐，形成絮凝体与水分离，从而去除污水中所含磷一种物理方法，使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。比较项目石灰沉淀法金属盐沉淀法混凝剂的必要投加量根据碱度，将pH值调至一定值所需混凝剂量按与磷的物质的量比从沉淀物中再生混凝剂可以不可以污泥产量多少污泥处理处置容易困难处理水中的溶解盐不增加增加最适宜的pH值范围大于106-8处理效率高一般适用的处理规模大所有规模其他会生成水垢投加药剂对生物处理有利化学沉淀法除磷原理石灰沉淀法(影响因素：碱度、镁）3HPO42-+5Ca2++4OH-→Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O金属盐沉淀法(影响因素：pH、物质的量比）Al2(SO4)3·18H2O+2PO43-→2Al(PO4)3↓+18H2O化学沉淀法除磷工艺•化学沉淀法除磷的药剂金属盐药剂：二价及三价铁盐、铝盐（氯化铝与硫酸铝）、高分子聚合物（PAC、PFS)碱性药剂：20%-40%石灰乳、40%铝酸钠•化学沉淀法除磷工艺预沉淀同步沉淀后沉淀两点加药工艺预沉淀优点•预沉淀能同时去除部分有机物，减轻后续生物处理工艺负荷•与同步沉淀相比产生较少的污泥•就污水厂改造容易缺点•增加总的污泥量•给反硝化带来困难（有机物被去除，碳源不足）•沉淀污泥需要单独处理同步沉淀优点•沉淀药剂能够充分利用•可以用比较便宜的二价铁盐做沉淀剂•使污泥更易沉淀，防止污泥膨胀•无需对原有构筑物进行改造缺点•破坏聚磷菌的生理生化系统•污泥中的聚磷菌厌氧条件下把磷重新释放后沉淀优点•磷酸盐的去除在一单独的构筑内进行，对前面的生物处理工艺没有影响•加药量的多少可根据磷的负荷随时调控•除磷效率最高，可达93%-99%结晶法除磷技术原理•在碱性条件下，溶液中的PO43-和Ca2+反应可以生成羟基磷酸钙沉淀。结晶法除磷是使呈碱性并含有适量Ca2+的含磷废水以一定流态通过填料床。该填料结构和表面性质与羟基磷酸钙相似，它破坏溶液离子的亚稳定态，形成羟基磷酸钙在填料颗粒表面结晶，从而达到除磷的目的。结晶法除磷的影响因素•pH值最佳pH值为8.0-9.0•Ca/P溶液中钙的投加量越多，磷的去除效率越高•碳酸盐碱度当碳酸盐碱度较高时，需加酸调节pH，吹脱CO2降低碱度，消除不利影响。结晶法除磷的应用结晶法除磷的特点•除磷效率高，出水水质好•无二次污染•操作简单，运行费用低•适用范围广结晶法除磷的应用情况•建成的二级生物处理厂，增加结晶法除磷，组成二级强化工艺•处理高浓度含磷废水，回收磷•可作为化学沉淀法的后一级除磷方法