1、化學除磷應用範圍

 

《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》GB 18918規定的總磷的排放標準：當達到一級A標準時，在2005年12月31日前建設的汙水廠為1mg/L，2006年1月1日起建設的汙水廠為0.5mg/L。一般城鎮汙水經生物除磷後，較難達到後者的標準，故可輔以化學除磷，以滿足出水水質的要求。

強化一級處理，可去除汙水中絕大部分磷。上海白龍港汙水廠試驗表明，當FeCl3投加量為40mg/L～80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量為60mg/L～80mg/L時，進出水磷酸鹽磷濃度分別為2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率為60％～95％。

汙泥厭氧處理過程中的上清液、脫水機的過濾液和濃縮池上清液等，由於在厭氧條件下，有大量含磷物質釋放到液體中，若回流入汙水處理係統，將造成汙水處理係統中磷的惡性循環，因此應先進行除磷，一般宜采用化學除磷。

 

 

 

2、除磷劑的選擇

 

鋁鹽有硫酸鋁、鋁酸鈉和聚合鋁等，其中硫酸鋁較常用。鐵鹽有三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵等，其中三氯化鐵最常用。

采用鋁鹽或鐵鹽除磷時，主要生成難溶性的磷酸鋁或磷酸鐵，其投加量與汙水中總磷量成正比。可用於生物反應池的前置、後置和同步投加。采用亞鐵鹽需先氧化成鐵鹽後才能取得最大除磷效果，因此其一般不作為後置投加的混凝劑，在前置投加時，一般投加在曝氣沉砂池中，以使亞鐵鹽迅速氧化成鐵鹽。采用石灰除磷時，生成Ca5(PO4)3OH沉澱，其溶解度與pH值有關，因而所需石灰量取決於汙水的堿度，而不是含磷量。石灰作混凝劑不能用於同步除磷，隻能用於前置或後置除磷。石灰用於前置除磷後汙水pH值較高，進生物處理係統前需調節pH值；石灰用於後置除磷時，處理後的出水必須調節pH值才能滿足排放要求；石灰還可用於汙泥厭氧釋磷池或汙泥處理過程中產生的富磷上清液的除磷。用石灰除磷，汙泥量較鋁鹽或鐵鹽大很多，因而很少采用。加入少量陰離子、陽離子或陰陽離子聚合電解質，如聚丙烯酰胺(PAM)，作為助凝劑，有利於分散的遊離金屬磷酸鹽絮體混凝和沉澱。

 

 

 

3、藥劑投加點

 

化學除磷工藝可按化學藥劑的投加地點來分類，實際中常采用的有：前置除磷、同步除磷和後置除磷。

前置除磷

前置除磷工藝的特點是化學藥劑投加在沉砂池中、初沉池的進水渠（管）中、或者文丘裏渠（利用渦流）中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物（大塊狀的絮凝體）在初沉池中通過沉澱被分離。如果生物段采用的是生物濾池，則不允許使用鐵鹽藥劑，以防止對填料產生危害（產生黃鏽）。

前置除磷工藝由於僅在現有工藝前端增加化學除磷措施，比較適合於現有汙水處理廠的改建，通過這一工藝步驟不僅可以除磷，而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的化學藥劑主要是石灰和金屬鹽藥劑。前置除磷後控製剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L，完全能滿足後續生物處理對磷的需要。

同步除磷

同步除磷是目前使用最廣泛的化學除磷工藝，在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將化學藥劑投加在曝氣池出水或二沉池進水中，個別情況也有將藥劑投加在曝氣池進水或回流汙泥渠（管）中。目前已確定對於活性汙泥法工藝和生物轉盤工藝可采用同步化學除磷方法，但對於生物濾池工藝能否將藥劑投加在二次沉澱池進水中尚值得探討。

後置除磷

後置除磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物處理相分離的設施中進行，因此也叫二段法工藝。一般將化學藥劑投加到二沉池後的一個混合池中，並在其後設置絮凝池和沉澱池（或氣浮池）。

對於要求不嚴的受納水體，在後置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑，但必須對出水pH值加以控製，如可采用CO2進行中和。

采用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需要恒定供應空氣因而運行費用較高。

後置除磷考慮利用濾池，也就是采用微過濾的方式。在二沉池出水管道加藥，利用管道混合，要求管道有一定的長度（谘詢廠家）然後利用濾池當沉澱池使用。

 

 

 

4、藥劑投加量

 

關於鋁鹽和鐵鹽作混凝劑時，投加量的規定。理論上，三價鋁和鐵離子與等摩爾磷酸反應生成磷酸鋁和磷酸鐵。由於汙水中成分及其複雜，含有大量陰離子、鋁、鐵離子會與他們反應，從而消耗混凝劑，根據經驗投加時其摩爾比宜在1.5~3。

 

 

 

5、化學除磷汙泥量

 

化學除磷會產生較多的汙泥量。

采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時，前置投加，汙泥量增加40%~75%；後置投加，汙泥量增加20%~35%；同步投加，汙泥量增加15%~50%。

采用石灰作混凝劑時，前置投加，汙泥量增加150%~500%；後置投加，汙泥量增加130%~145%。

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