浅析除磷技术之于污水处理的应用现状.doc

1、浅析除磷技术之于污水处理的应用现状随着科学的进步及人们环保意识的不断提高，可持续发展除磷工艺已成为废水处理研究领域的发展趋势。水体富营养化现象导致的水质恶化严重影响了人们的生产和生活，氮磷同为水体生物的重要营养物质，但是藻类等水生生物对磷更敏感，解决水体富营养化问题，首先要从污水中除去磷。 一、化学除磷技术 化学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物，然后通过固液分离从污水中去除。其主要研究方向集中在化学药剂的优化选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术，其优点是：操作简单、除磷效果好、处理效率可达 80%90%，且效果稳定，不会重新放磷而导致二次污染，当进水浓度较大波动时，仍有

2、较好的除磷效果。缺点是：该法所用药量大，处理费用较高，且产生大量的化学污泥。 二、生物除磷技术 生物除磷工艺是一种经济的除磷方法，可以有效的去除磷，而不影响总氮的去除，运行费用低，且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。 1.BCFS 工艺 BCFS 工艺是由荷兰 Delft 大学的 Mark 教授在氧化沟和 UCT 工艺基础上开发的，是目前已经投入使用的单污泥系统。BCFS 工艺在 UCT 工艺的厌氧池和缺氧池中间增设了接触池，可保持较低的污泥指数，缺氧池和好氧池之间加上混合池，混合池内可形成低氧环境，可较容易地通过控制内循环流量达到保证完全的反硝化和内循环

3、中无（或极低）硝酸氮的目的。与常规污水厂相比，其污泥产量减少了 10%，从而减少了污泥的处理费用。针对 BCFS 的优点，王晓莲，彭永臻等提出了可持续城市污水处理工艺。将二沉池中进行泥水分离，沉淀污泥和中间沉淀池产生的污泥排入消化池进行厌氧消化，收集产生的 CH4 以作为能量使用，消化的污泥排入磷沉淀池，在其中投加 Mg2+盐进行化学除磷，沉淀的高磷污泥可作为农用肥料；随后消化产生的高温高氨混合液进入 CANON 工艺处理单元进行脱氮反应，最后处理清水同二沉池出水一起外排作为城市回用水。在单污泥系统中，DPB 与硝化细菌同时存在，混合污泥同时经历厌氧、缺氧、好氧所有三个阶段。这就需要一个较长的

4、好氧硝化段以完成氨氮的彻底硝化，而设置的较长好氧阶段对反硝化除磷来说是不适宜的。在长时间的好氧区间，大量的细胞贮存物质 PHB 会被 PAOs 或 DPB 氧化，导致反硝化除磷所需的 PHB 不够。因此，将硝化细菌与 DPB 分离是最理想的，即使用双污泥系统。 2.A2N 工艺 在双污泥工艺中，硝化细菌独立于反硝化细菌而单独存在于一固定反应池或反应柱中。这样就可以使 DPB 细菌与硝化细菌都能够在各自最适宜的环境下生长，达到其最佳处理效果。Kuba 等对 A2N 工艺在实验室进行了研究，结果表明 A2N 工艺的脱氮除磷效率十分稳定。在 COD 供给量、耗氧量及污泥产量可分别减少 50%、30%

5、和 50%的情况下，仍能够实现对氮磷的高效去除。与 BCFS 工艺相比较，A2N 工艺耗氧量较低。如果硝化系统考虑采用自然通风曝气方式，则它比 BCFS 工艺节省 35%的总曝气量。A2N 工艺较 BCFS 可减少大量的运行电费，因为它减少了 85%的污泥和混合液回流量；另外 A2N 工艺中反应器和二沉池总容积可减少 30%。 三、化学辅助生物除磷 由于生物除磷的稳定性和灵活性较差，易受碳源、pH 值等因素的影响，出水的磷含量往往达不到国家排放标准要求，生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善。目前化学结合生物除磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷（Phsostrip）工艺的研究深受关注，该

6、工艺可保证磷出水值在 1mg/L 以下，对达到国家一级 A 标准还有一些距离，但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥最终处置的便利和间接节省的运行费方面来看，它有其它除磷工艺都不可比拟的优势。所以在除磷工艺中得到了很好的应用研究。周希安等人在 A2/O 工艺的基础上增加了侧流化学除磷，桑德集团结合自身技术优势，改进了工艺流程设计、优化了运行管理，使出水 TP 完全达标，平均为 0.154mg/L，去除率达 97%。吉芳英等人在水解酸化A2/O 污泥减量工艺的运行性能研究生物处理单元中采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮 A2/O 工艺，并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷，开发了一个新型

7、的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量 HA-A/A-MCO 工艺。用该工艺处理校园生活污水发现，出水水质满足 GB18918-2002 一级 A 标准要求，具有良好的去污效果，TP0.44mg/L。 四、污水中磷的回收 鸟粪石（MgNH4P6H20）沉淀法用于除磷是近年兴起的一种新工艺，可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素，尤其是在一些同时含有磷、氮的废水中，应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节 pH，因此较为方便。鸟粪石是一种品质极好的磷肥，100m3 污水中可以结晶出 1kg 的鸟粪石，如果各国都进行污水鸟粪石回收，则每年可得 63kt 磷（以 P2O5 计）

8、 ，从而节约开采 1.6%的磷矿。有研究表明，污泥回收磷可减少污泥干固体质量，回收磷后，污泥焚烧后灰分的产量也将显著下降，而且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小，仅是化学除磷产生的污泥体积的 49%。鸟粪石工艺应用既可以克服磷危机，解决水体富营养化问题，同时还能为污水处理厂带来较大的经济效益。我国对磷回收的研究只处于起步阶段，研究相对较少。减少污泥产生量、改进污泥管理、可持续发展（磷危机）的压力、改进生物磷去除性能等因素是磷回收的主要推动力。该工艺有很大的发展空间。 五、结语 反硝化除磷以其独到的优势成为当今除磷技术研究热点，其中双污泥工艺具有高效节能的优点，在如今对氮磷去除要求越来越严的情况下，对此开展更深入的基础研究将越来越重要。双污泥工艺实际工程中的应用，将成为可持续污水生物处理技术的又一跨越。同时可将双污泥工艺与 Phostrip 工艺结合成新型除磷技术，并以鸟粪石形式回收磷，是一种能耗低、污泥减量化、资源化的水处理方法，具有较好的开发前景。 参考文献 1李京雄，孙水裕，苑星海.城市生活污水化学除磷试剂的应用比较J.广东微量元素科学，2006，13（1）：19-22 2康晓丹，杨开.化学除磷药剂的比较试验J.山西建筑，2008，34（29）：194-195 3杨艳玲，李星.复合铁铝吸附剂的制备及对水中痕量磷的去除J.范茜北京大学理工学报，2009，29（1）：73-75