博泰達水處理如何除去廢水中的磷?
常規(guī)的生物處理法通過剩余污泥排放和處理可以從廢水中去除部分磷,一些特殊工藝或經(jīng)過調(diào)整運行方式以后具有除磷功能的普通工藝可以取得較好的除磷效果,具體方法有A/O,A²/O、SBR、氧化溝等。但生物處理法的除磷效果有限,當磷的排放標準很高時,往往需要使用化學(xué)除磷或?qū)⑸锓ㄅc化學(xué)除磷結(jié)合起來使用。
化學(xué)除磷是向水中投加化學(xué)藥劑,生成不溶性的磷酸鹽,然后再利用沉淀、氣浮或過濾等方法將磷從污水中除去。用于化學(xué)除磷的常用藥劑有石灰,鋁鹽和鐵鹽等三大類。
一、先說化學(xué)法
1、石灰除磷
石灰除磷是投加石灰與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀。
由于石灰進入水中后,首先與水的堿度反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,然后過量的鈣離子才能與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取決于待處理廢水的堿度,而不是廢水的磷酸鹽含量。
另外,廢水的鎂硬度也是影響石灰除磷的因素。因為在高pH值條件下,生成的Mg(OH)2沉淀是膠體沉淀,不但消耗石灰,而且不利于污泥脫水。
pH對石灰除磷的影響很大,隨著pH升高,羥基磷灰石的溶解度急劇下降,即磷的去除率增加,pH大于9.5后,水中所有磷酸鹽都轉(zhuǎn)為不溶性的沉淀。一般控制pH在9.5~10之間除磷效果好。 不同廢水的石灰量投加應(yīng)該通過實驗確定。
石灰除磷的具體方法有三種。一是在污水廠初沉池之前投加,而是在污水生物處理之后的二沉池投加,三是在生物處理系統(tǒng)之后投加石灰并配有再碳酸化系統(tǒng)。
2、鋁鹽除磷
鋁鹽除磷的常用藥劑是硫酸鋁和鋁酸鈉。不同的是投加硫酸鋁會降低廢水的pH,而投加鋁酸鈉會提高廢水的pH。因此硫酸鋁和鋁酸鈉分別適用于處理堿性和酸性廢水。
鋁鹽的投加比較靈活,可以在初沉池前投加,也可以在曝氣池中投加,或者在曝氣池和二沉池之間投加,還可以將化學(xué)除磷與生物處理系統(tǒng)分開,以二沉池出水為原水投加鋁鹽進行混凝過濾、或在濾池前投加鋁鹽進行微絮凝過濾。
在初沉池前投加,可以提高初沉池對有機物和SS的去除率,在曝氣池和二沉池之間投加,渠道或者管道的湍流有助于改善藥劑的混合效果,在生物處理系統(tǒng)之后投加,因生物處理對磷的水解作用可以使除磷效果更好。
由于受廢水堿度和有機物的影響,除磷的化學(xué)反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程,因此鋁鹽的佳投加量不能按計算確定,必須經(jīng)過試驗確定。
3、鐵鹽除磷
三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等都可以用來除磷,常用的是三氯化鐵。
與鋁鹽相似,大量三氯化鐵要滿足與堿度反應(yīng)生成的Fe(OH)3,以此促進膠體磷酸鐵的沉淀分離。磷酸鐵沉淀的佳pH范圍是4.5~5.0,實際應(yīng)用中pH值在7左右甚至超過7,仍有較好的除磷效果。
城市廢水投加大約45~90mg/ L三氯化鐵,可去除磷85%~90%。和鋁鹽一樣,鐵鹽投加點可以在預(yù)處理、二級處理或三級處理階段。
二、生物除磷
1、生物除磷的原理
污水生物除磷的原理就是人為創(chuàng)造生物超量除磷過程,實現(xiàn)可控的除磷效果。整個過程必須通過創(chuàng)造厭氧環(huán)節(jié)利用厭氧微生物的作用來實現(xiàn)生物除磷過程。
1)厭氧條件下釋磷
在沒有溶解氧或硝態(tài)氮存在的條件下,兼性細菌通過發(fā)酵作用將可溶性BOD5轉(zhuǎn)化為低分子揮發(fā)性有機酸VFA。聚磷菌吸收這些發(fā)酵產(chǎn)物或來自原污水的VFA,并將其運送到細胞內(nèi),同化成胞內(nèi)碳能源儲存物質(zhì)PHB,所需的能力來源于聚磷的水解以及細胞內(nèi)糖的酵解,并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。
2)好氧條件下攝磷
好氧條件下,聚磷菌的活力得到恢復(fù),并以聚磷的形式存儲超過生長所需的磷量,通過PHB的氧化代謝產(chǎn)生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能鍵的形式捕集存儲,磷酸鹽從水中被去除。
3)富磷污泥的排放
產(chǎn)生的富磷污泥通過剩余污泥的形式排放,從而將磷去除。從能量角度來看,聚磷菌在無氧條件下釋放磷獲取能量以吸收廢水中溶解性有機物,在好氧狀態(tài)下降解吸收溶解性有機物獲取能量以吸收磷。
除磷的關(guān)鍵是厭氧區(qū)的設(shè)置,可以說厭氧區(qū)是聚磷菌的生物選擇器。聚磷菌能在短暫的厭氧條件下,由于非聚磷菌吸收低分子基質(zhì)并快速同化和儲存這些發(fā)酵產(chǎn)物,即厭氧區(qū)為聚磷菌提供了競爭優(yōu)勢。
這樣一來,根據(jù)水處理廠家的經(jīng)驗,水處理設(shè)備能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統(tǒng)中得到選擇性增殖,并可通過排除高含磷量的剩余污泥達到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一好處是抑制了絲狀菌的增殖,避免了產(chǎn)生沉淀性能較差的污泥的可能,因此厭氧/好氧生物除磷工藝一般不會出現(xiàn)污泥膨脹。
2、廢水生物除磷的方法有哪些
廢水生物除磷包括厭氧釋磷和好氧攝磷兩個過程,因此廢水生物除磷的工藝流程由厭氧和好氧兩個部分組成。按照磷的終去除方式和構(gòu)筑物的組成,除磷工藝流程可分為主流程除磷工藝和側(cè)流程除磷工藝。 主流除磷工藝的厭氧段在處理污水的水流方向上,磷的終去除通過剩余污泥排放,典型的方法有厭氧/好氧(A/O)工藝,其他方法有厭氧/缺氧/好氧(A/²O)工藝、Phoredox工藝、UTC工藝、VIP工藝以及SBR工藝、氧化溝工藝等。 側(cè)流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(cè)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。
3、除磷設(shè)施運行管理的注意事項
1)厭氧段是生物除磷關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其容積一般按0.5~2h的水力停留時間確定,如果進水中容易生物降解的有機物含量較高,應(yīng)當設(shè)法減少水力停留時間,以保證好氧段進水的BOD5含量。
2)如果磷的排放標準很高,而所選的除磷工藝不能滿足出水要求,可以增加化學(xué)除磷或者過濾處理去除水中殘留的低含量磷。
3)生物除磷工藝的機理是將溶解轉(zhuǎn)移到活性污泥生物細胞中,通過剩余污泥的排放從系統(tǒng)中除去。在污泥的處理過程中,如果出現(xiàn)厭氧狀態(tài),剩余污泥中的磷就睡重新釋放出來。
4)泥齡是影響生物脫氮除磷的主要因素,脫氮要求越高,所需泥齡越長。而泥齡越長,對除磷越不利。尤其是在進水BOD5/TP小于20時,泥齡越短越好。 但如果進水BOD5偏低,活性污泥增長緩慢,就不可能將泥齡控制的太短,此時必須進行化學(xué)除磷。
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