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污水除磷原理及案例分析添加時間:2019/02/15

  目前,水體富營養化日趨嚴重,主要是因為氮磷進入水體造成藻類和其他微生物異常增殖。從藻類對氮、磷的需求關系來看,磷的需求往往更為重要,生長增殖受磷的限制更為明顯。當前,政府對污水排放標準中磷的含量的要求越來越嚴格。化學除磷和生物除磷是去除污水中磷的兩種主要方法,今天我們就來聊一聊這兩種工藝。

  1. 化學除磷工藝原理

  化學除磷的基本原理是通過投加化學試劑形成不溶性的磷酸鹽沉淀物,然后通過固液分離將磷從污水中除去。固液分離可單獨進行,也可以與初沉污泥和二沉污泥的排放相結合。

  可用于化學除磷的金屬鹽有多種:鋁鹽(巰酸鋁、鋁酸鈉)、鈣鹽和鐵鹽(三氯化鐵、 硫酸鐵、硫酸亞鐵和氧化亞鐵)。化學法除磷,也可稱混凝沉淀除磷技術,污水中的磷酸鹽能和以h物質生成不溶性的沉淀物而被去除。

  化學法的特點是磷的去除率髙,處理結果穩定,污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷而造成二次污染,但污泥產量大。

  2. 生物法除磷工藝原理

  生物法除磷的原理是某些細菌交替地處于厭氧與好氧條件下,在厭氧條件下,細菌吸收低分子的有機物并以聚β-羥基丁酸(PHB)等形式在體內儲存起來,同時將細胞原生質中聚合磷酸鹽以正磷酸鹽的方式釋放出來,此時污水中磷的含量升高,BOD的含量降低。然后在好氧條件下,細菌將吸收的有機物(PHB)氧化分解,并提供能源,同時從污水中吸收大量的磷,以聚磷酸鹽的形式儲存起來,其吸收的量大于其釋放的量,這時污水中的磷含量大大降低,通過把剩余污泥排出系統,同時將細菌攝入的磷排走,從而達到除磷的目的。

  3. 弗斯特利普除磷工藝

  弗斯特利普(Phostrip)除磷工藝,又名側流工藝,由Levin于1965年首先提出,是一種將生物除磷與化學除磷方法相結合的工藝。該工藝采用石灰為化學除磷的沉淀劑,剩余污泥中含有大量的Ca3(P04)2。

  側流除磷工藝的厭氧段不在處理污水的水流方向上,而是在回流污泥的側流上,具體方法是將部分含磷回流污泥分流到厭氧段釋放磷,再用石灰沉淀去除富磷上清液中的磷。

  與其他除磷工藝相比,Phostrip除磷工藝的最大優勢是操作靈活、適應性強、能夠保證出水很低的總磷濃度。例如,當原污水的VFA/TP比值較低時,由于有效厭氧釋磷量和剩余泥產生量均不足,好氧除磷效率不高,這時候可以增大藥劑的投加量,以保證出水達標排放,而當生物除磷率很高時,又可以及時地減少投藥量,避免不必要的浪費。

  該工藝的特點:

  (1)其石灰用量一般介于21~31.8 [mgCa(OH>2/m3污水],是比較低的。

  (2)剩余污泥中含磷量約為2.1%~7.1%,是比較低的,可以充作肥料。

  (3)本工藝的SVI值低于100,污泥易于沉淀、濃縮和脫水、肥分高,絲狀菌難于增殖,污泥不膨脹。

  但是,該工藝也有—些劣勢:

  (1)Phostrip工藝的流程復雜,石灰儲存和預備系統的問題也較多,維護、運行和管理的要求也較高,因而基建投資和運行費用均比較髙。

  (2)沉淀池的底部可能形成缺氧環境而產生磷釋放的現象,應當及時排放和回流含揉污泥。

  4. 應用實例

  德國達姆斯塔特(Darmstadt)污水處理廠始建于1957年,到1988年經過多次的改擴建,根據當時德國的出水要求,出水水質能滿足德國的排放標準。

  達姆斯塔特污水處理廠原有常規生物活性污泥處理工藝已不能滿足新的除磷脫氮要求,所以該市于1988年將其賣給該州一公司(SuedhessischeCasund Wasser AG)進行經營。該公司于1989年對處理方案進行了研究設計。方案定為:將原來的曝氣池改擴建為硝化和同步反硝化脫N池,后續增加了PhosStrip工藝進行生物除磷,設計和建設周期為1992-1996。


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