去磷技术综述.doc

在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,水体的富营养化现象已成为人类所面临的严重的水环境问题之一。国际上的经验表明,城市污水磷含量约占流入地表水体总磷负荷的34%,因此降低城市污水中磷含量是防止水体富营养化的主要途径之一。
近年来,国家相继颁布实施的《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)规定了非常严格的磷酸盐排放标准,因此城市污水处理厂必须考虑除磷处理。

自上世纪六十年代在大规模污水处理厂发现除磷现象并展开除磷技术研究以来,国际和国内相继取得一些技术成果,并应用于城市污水处理。根据工作机理不同,对磷的去除主要有三种方法:分别是化学除磷、生物除磷、物理除磷。
其中化学除磷或化学辅助生物除磷在国外应用比较广泛。例如,美国五大湖地区对磷的排放要求非常严格,这一地区的污水厂一般均采用化学为主或生物为主化学为辅的除磷措施;在丹麦,则是生物除磷辅以化学除磷;在瑞典则以化学除磷为主,几乎没有污水厂采用生物除磷工艺。
而国内建设比较早的污水厂都没有除磷措施,1998年1月1日起建设(包括改、扩建)的污水处理厂主要采用生物除磷技术。据对全国范围内一百多座污水处理厂的调查统计,大部分污水厂均采用生物法进行污水除磷,仅有淮阴市四季青污水处理厂和南京市江心洲污水处理厂采用物理沉淀法、唐山西郊污水处理厂和上海奉贤县南桥污水处理厂采用生化法、香港昂船洲污水处理厂采用化学法进行污水处理。


化学除磷是通过化学沉析过程完成的,该工艺是将无机金属盐药剂如铁盐、铝盐等或石灰投加到污水中,使其与磷酸盐形成颗粒状、非溶解性的物质。药剂的投加点可以在一沉池或二沉池之前,可以在两处投加,也可以投加到三级处理的澄清池之前。
化学沉析过程涉及的是相转移过程,反应方程举例如下式:
FeCl3+K3PO4→3KCl+ FePO4↓
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,化学沉析和化学絮凝是有差异的。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。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。利用沉析工艺实现相的转换时,应向污水中投加溶解性的金属盐药剂,一方面使溶解性的磷酸盐转换成为非溶解性的磷酸金属盐,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液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。

在污水处理中,化学除磷工艺很少单独应用,它一般是与生物处理结合起来使用,以满足污水综合排放标准各项指标要求。按照化学药剂在二级生物处理系统中投加地点不同,化学除磷工艺可分为预沉淀、同时沉淀和后沉淀,另外还