污水除磷的处理方法范例(3篇)
污水除磷的处理方法范文篇1
随着城市污水处理治理力度的日渐深入,排放标准对污水处理厂设计和运行的影响越来越重要,排放标准的科学性及可实施性愈来愈成为影响行业发展的重要因素。污水处理排放标准不仅仅包括标准的具体数值,污水处理厂规模大小、取样方法以及评价方法对污水处理排放标准也有至关重要的影响。
目前，我国排水领域在污水处理工程设计方面已渐趋规范化，各设计阶段的深度及工程设计内容基本满足国家有关规定，设计参数的选择也基本符合国家和各部门的相关标准和规范，但仍然有一些问题需予以重视并值得探讨。
2.城市污水排放工程规划原则
(1)应妥善、科学地进行城市污水收集、排放流域的划分。城市排水工程设施规划要结合城市总体规划,从全局出发,统筹安排,使城市排水工程成为城市有机整体的重要组成部分。
(2)全面规划,合理布局,应有利于水环境的保护和水质的改善。应该把城市集中饮用水源地的保护放在首要位置。改善河道水质状况,维持河道的景观观瞻,在规划时应考虑“上下游结合”的原则。
(3)对于缺水城市,应考虑污水及污泥的资源化,考虑处理水的再利用。如补给河道和湖泊,供公园浇花灌草,利用再生的城市污水灌溉农田,或做工厂冷却水或工艺用水等。下水污泥作堆肥或制有机肥,供农作物及花卉、庭院之用。
(4)建立合理、完善的城市排水系统,有计划地兴建城市污水处理厂。要及时、快速、安全地收集和排放暴雨径流量与大量积雪,有效地收集、输送、处理、排放污水,确保城市正常的生产和生活秩序。
(5)充分考虑现状,尽量利用和发挥原有排水设施的作用,使新规划排水系统与原有排水系统合理的有机结合。
(6)与城市道路规划、地下设施规划、竖向规划、环境保护规划、防灾规划等专业规划密切配合,相互协调,处理好与其它地下管线的矛盾,有利于管线综合利用。
3.污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送，是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节，拟研讨的主要因素有以下几个方面：
（1）污水管网规划年限
一般污水主干管或次干管都沿城市主干道或支干道敷设，而且由于大多为重力流，较其它市政管线埋设深度深，因此改建和扩建较为困难。一般应按远期污水量设计，在一些大城市和经济发达城市可按远景污水量设计。此外，根据管线重要性不同，设计年限亦有差异，一般城市主干管设计年限长，一次建成后相当长时间不再扩建，次干管、支管和接户管等设计年限可依次降低。笔者认为污水管网在城市主要道路下铺设时，至少按20年考虑，大城市和经济发达城市宜采用年限更长，而不可与污水处理厂远期建设年限（一般为10年）相同，具体规划年限应与当地规划部门及相关部门研究后确定。
（2）排水体制
一般说，凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时，宜采用分流制；在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等，宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统；在雨量稀少地区，如我国西北的部分地区或者边远小城镇，由于污水处理规模小，街道狭窄，两侧建筑密集，施工复杂，无条件修建分流制排水系统，也可考虑采用合流制排水系统。
值得注意的是，当截流倍数较大时，旱季和雨季污水量相差较大，污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动，造成冲击负荷，因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核，保证处理厂出水稳定达标。
4.生物除磷脱氮
随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长；而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。因此，设计时，如选用短泥龄，则硝化过程不完全，脱氮效果低下；反之，若选用长泥龄，也会导致糖质积累，使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但除磷脱氮均不能达到最佳效果。当然，随着生物除磷脱氮技术的发展，除原有传统A2/O，A/O工艺外，又陆续开发了UCT倒置A2/O，OCO等实用工程新技术，使除磷脱氮效果有很大提高，最近又有新的研究成果－反硝化除磷，使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合，是很好的可持续处理技术。但以工程设计而言，尚有以下几点看法仅供讨论：
（1）防止富营养化的主要因素是氮和磷，但是在这二者之间。磷的去除更为重要，这是因为自然界藻类中蓝藻的部分种类有着固氮能力，不仅能将水中的NH4__N，NO3_N固定其中，而且可吸收空气中氮气，作为自身营养源；也就是说，即使处理水中降低了NO3_N浓度，蓝藻仍可从大气中获得氮源；而磷则不同，一旦将其去除是不可逆反的。为此，为破坏藻类繁殖时所需营养盐的平衡，在除磷脱氮二者之间选择除磷作为重点是合理的。
（2）水中存在的总磷（TP），除正磷酸盐（PO4-P）以外，还有粒状磷和溶解性有机磷，其中粒状磷主要存在于微生物和SS中。当A/O除磷系统处理后出水SS较高时，由于粒状磷随水排出，往往不能达到预期的除磷效果。根据日本高度处理设施手册（草案），若要达到出水TP＜1mg/l，二沉池出水SS浓度则需＜10mg/l。因此，在A/O生物除磷工艺设计时，应根据最终出水SS浓度的要求，选用相适应的合理的设计参数，以保证除磷的效果。
（3）目前采用生物除磷工艺的多数设计中，均能充分考虑相关因素对除磷的影响，如进水BOD5/TP值，绝氧状态（既无O2也无NOX-N）污泥龄等，但有的设计往往忽略污泥处理系统磷的再释放现象，比如，仍采用重力浓缩池，上清液重又回入污水系统中，造成再释放的磷返回原系统而未得到去除。一般说，大型污水处理厂设有初沉池时，初沉池污泥可采用重力浓缩，剩余污泥则采用机械浓缩，中小规模污水处理厂，可一并采用机械浓缩；当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时，可将消化池上清液集中单独处理，该处理方法一般多采用化学法（如铁盐，铝盐，石灰法）。
5.结论
污水除磷的处理方法范文
【关键词】生活污水；脱氮除磷；工艺
一、生活污水脱氮除磷的重要性
在我国广大城市和农村，由于资金和技术的原因，污水处理设施严重不足，近80%的污水未经有效处理就直接排入自然水体，已经使全国近40%的河段遭受污染，90%以上城市水域被严重污染，其中化学需氧量859.4万t；氨氮排放量97.3万t。现有的二级生物处理法无法实现氮磷去除，大量未经处理的氮磷直接排入受纳水体，造成水体富营养化严重。由于氮磷是藻类生长的限制因子，废水中排放的氮磷会引起藻类的过渡繁殖，导致水体的富营养化。随着氮磷污染问题的日益尖锐化以及公众环境意识的加强，越来越多的国家和地区制定了相当严格的污水氮磷排放标准和不同的等级的实施规划。常规的二级生化处理工艺稳定可靠，可以有效地降低污水的BOD，但对污水中同时存在的N、P等营养物只能去除10%～20%，而典型城市污水中TKN：50～60mg/L，TP：4～20mg/L，因此采用传统的二级生化处理工艺并不能够全面解决营养物对水体的污染和富营养化危害的问题，其结果远不能达到二级排放标准。因此，采用生物方法对含氮、磷污水进行处理成为研究和现场应用的热点。
二、生物脱氮除磷机制研究
1、生物处理中氮的转化
污水中的氮主要以氨氮和有机氮形式存在，一般情况下只含有少量或没有亚硝酸盐和硝酸盐形态的氮，在未经处理的污水中，有机氮占总氮量的40%左右，氨氮占60%左右，亚硝酸盐和硝酸盐氮占0～5%左右。生物处理中去除氮包括被微生物同化成新细胞及通过硝化、反硝化而被转化为分子氮气并逸入大气。据统计，通过同化作用去除的氮通常占原污水BOD的4%～5%。这说明同化合成细胞的去氮量少，单位处理设施效率低，处理成本高，因而污水系统中氮的去除主要依靠硝化反硝化实现的。氨氮通过硝化作用转化为硝酸盐氮，在通过反硝化作用生成N2。在整个生物脱氮过程中主要参与的细菌有三个类群，氨化细菌，进行有机化合物的脱氨基作用，生成氨氮；亚硝化和硝化细菌，将NH3转化为NO2-和NO3-；反硝化细菌将NO2-和NO3-转化为N2。在整个脱氮过程中，硝化反应是最为重要的。
2、生物除磷的生化机制
所谓生物除磷，是利用聚磷菌等一类微生物，在数量上超过其生理需求的从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，以排放剩余污泥的形式排出系统，达到从废水中除磷的效果。（1）生物除磷主要依靠一类统称为聚磷菌的微生物实现，该类微生物均属异样型细菌（2）在厌氧条件下，兼性聚磷菌将溶解性BOD转化为低分子发酵产物挥发性有机酸，生物聚磷菌则依靠聚磷的水解吸收产生的VFAs并以聚磷酸盐的形式储存，在这过程中释放磷酸盐和能量，形成ADP。（3）在好氧条件下，聚磷菌以游离氧为电子受体，不断地氧化分解其体内储存的有机底物。并利用产生的能量，在透过膜的催化作用下，通过主动运输从外部环境过量摄取H3PO4，摄入的H3PO4一部分合成ATP，其余的用于合成聚磷酸盐，好氧吸磷量大于厌氧释磷量，通过剩余污泥可实现磷的高效排出。（4）聚磷菌厌氧释磷的程度与基质类型关系很大，基质为甲酸、乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸时，释磷迅速而彻底。而基质为非挥发性有机酸，释磷缓慢，且量较少。（5）一部分聚磷菌具有脱氮功能，在无游离氧的条件下，可利用硝酸盐进行呼吸，将其转化为N2和N2O，且大量吸入磷。因此厌氧段混入硝酸盐，一部分易降解碳源被反硝化利用，不利于厌氧释磷。聚磷菌通过厌氧、好氧环境的交替，实现磷的去除。研究人员认为厌氧期间聚磷菌的释磷水平越充分，对于后续的好氧过量吸磷能力也就越强；反过来，好氧磷的摄取越好越彻底，聚磷量越大，相应的对于在厌氧期间磷的有效释放也就越有保证。
三、脱氮除磷工艺
生物脱氮首先是通过一些化能自养的微生物进行硝化反应，将废水中的氨氮在亚硝化细菌作用氧化成亚硝酸氮，再通过硝化细菌进一步转化为硝酸氮，然后经过反硝化过程，将硝酸盐氮和亚硝酸氮在某些兼性异养型微生物作用下还原为氮气，实现氮的去除同时去除COD的目的；生物除磷则是利用通过特定环境培养的嗜磷细菌，通过厌氧和好氧环境的交替实现磷的大量聚集，并以剩余污泥的形式从系统排出磷，达到除磷的目的。正是基于这些基本原理，研究人员开发了一些列生物脱氮除磷工艺。
1、厌氧、缺氧、好氧组合工艺
根据处理的要求和废水的水质情况，在A/O或A2/O工艺的基础上稍加变化，又开发出很多新的脱氮除磷工艺，如Bardenpho工艺、UCT工艺。这些工艺或通过增加缺氧、好氧反应器的级数来强化处理效果，或通过改变混合液的回流方式或系统的进水方式，采用两股混合液回流，在传统的好氧池混合液回流的基础上，增加了由缺氧池至厌氧池的混合液回流，由于缺氧池中的反硝化作用已大大降低了池内N的浓度，这样就可以避免缺氧池回流液携带的-N浓度过高而破坏厌氧池的厌氧状态，影响除磷效果。
2、Phostrip工艺
由于脱氮和除磷的工艺要求不同，脱氮需要低负荷、长泥龄，而除磷则正好相反，因此，为了克服在同一体系脱氮除磷的矛盾，出现了一些旁流除磷工艺，Phostrip工艺就是此类工艺的典型一例。Phostrip工艺将生物和化学除磷结合起来，一部分回流污泥被分流到专门的除磷池进行磷的释放，含磷的上清液再通过石灰混凝沉淀处理，大部分磷以磷酸钙的形式沉淀去除，出水总磷浓度低于1mg/L，由于旁流除磷，所以工艺耐冲击负荷，缺点是工艺流程复杂，运行管理不便。
3、SBR工艺
SBR工艺是在同一反应器完成脱氮除磷的工艺。它是通过对进水、曝气时间、反应器内溶解氧浓度等运行参数的合理控制，在时间序列上实现厌氧/缺氧/好氧的组合，在控制良好的情况下，N、P的去除率可以达到90%以上，与其他工艺相比，SBR工艺的处理构筑物少，处理过程大为简化，该工艺对水质、水量的变化具有一定的适应性，不宜产生污泥膨胀。CAST就是应用较广的一种。CAST即循环式活性污泥法，它最显著的特点是在反应器的前端有一生物选择器，生物选择器是一个容积较小的污水、污泥接触区，它的设计要严格遵循活性污泥种群组成动力学的有关规律，创造合适的微生物生长条件，以及在高污泥絮体负荷条件下有利于磷释放的环境。设计合理的生物选择器可以有效地抑制丝状性细菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。进水与20%由主反应区回流的活性污泥在生物选择器内混合接触，这样，污泥循环经过高有机负荷的选择器，低负荷的反应器，容易形成小颗粒絮凝性的污泥，这种污泥由于表面积较大，所以可以吸附大量的有机质，同时也增大了絮体的密实度；另一方面，反应区通过合适的供氧，在微生物絮体的表面到内部可以形成由好氧到缺氧，溶解氧呈梯度降低的环境，这样，硝化、反硝化过程就可以籍助生物絮体，在絮体的表面和内部同时发生。CAST运行控制简单，整个过程只有曝气、沉淀两阶段，却能达到深度脱氮除磷的效果。由于形成了凝聚性污泥，所以耐冲击负荷能力强，对一些工业污水比例较大的城市污水，处理效果仍良好。
4、膜-活性污泥法组合工艺
清华大学对生活污水的深度处理技术作了许多研究，将微生物的生物降解和膜的高效分离作用结合起来，利用膜-活性污泥法组合工艺处理生活污水，研究了无机膜、超滤膜和错流式膜-生物反应器的运行情况及其水力学、生物动力学等特性，这些组合反应器，不仅占地面积小，而且处理水质好，对生活污水的TP、COD和NH4+-N的去除率可分别达到95%、96%、93%以上。如果膜的清洗再生更为简化，工艺运行费用有望降低，该工艺对干旱地区的污水处理再回用，将有广阔的前景。
参考文献：
[1]戴镇生.厌氧-好氧活性污泥法的应用前景.中国给水排水.2004，10（4）.
污水除磷的处理方法范文
关键词：含磷废水化学除磷应用
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1007—3973（2012）009—123—02
1前言
大庆炼化公司丙烯酰胺生产装置以四种原料（次磷酸钠、硫酸铜、硫酸、液碱）发生化学反应制备单质铜催化剂，因液碱过量加入，反应液呈强碱行，所以对制备的铜催化剂洗涤6次，除去反应液中的氢氧根离子及钠离子。次磷酸钠与硫酸铜反应后，次磷酸钠被氧化生成亚磷酸钠，所以含磷污水中磷主要以亚磷酸根形式存在。
经检测丙烯酰胺生产装置排出的含磷废水中总磷含量为1820mg/l，要求含磷废水经处理后总磷浓度小于10mg/l，处理后的含磷废水与公司其他废水混合，使公司总废水排口的总磷浓度小于1.0mg/l。
2含磷废水水质分析与处理工艺选择
丙烯酰胺生产装置产生的含磷废水，化学组成主要是亚磷酸钠、硫酸钠、氢氧化钠，废水中总磷浓度较高，每年产生含磷废水29600吨。
目前应用较广泛的污水除磷方法有化学除磷和生物除磷两种工艺。生物法除磷适用于处理含磷污水量较大，磷含量较低的污水处理。化学除磷法适用于处理含磷污水量较少，磷含量较高的污水处理。
由于废水中磷浓度高（TP为1820mg/L）、且为无机磷（在强碱性条件下，绝大部分为亚磷酸盐—PO33—、极少量为次磷酸盐—PO2—），因此选择化学除磷为本方案主体技术，并以氯化钙为沉淀剂（过量投加），生成利用价值较高的亚磷酸钙。由于亚磷酸钙为微溶物质、而磷酸钙为不溶物质，为达到排水TP≤10mg/L的标准，须用化学氧化法将剩余的亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，而后与水中过量的氯化钙形成磷酸钙沉淀除去。污水呈强碱性，当过量投加氯化钙时，能生成氢氧化钙沉淀。污水中含大量硫酸根，当过量投加氯化钙时，能生成硫酸钙沉淀。
污水经化学沉淀分离后，污水中含有颗粒细小、难以沉淀的SS或胶体物质，须投加混凝剂并用高效气浮设备除去。为节省氧化剂的投加量，先用钙离子沉淀大部分亚磷酸盐，再用化学氧化将剩余少量的亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，而后进一步与钙离子形成磷酸钙沉淀除去。
沉淀分离的白色污泥经浓缩、洗泥机洗去Na+、Cl—、NO3脱水后回收利用。
3化学除磷原理
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐、亚磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式（1）。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。
FeCl3+K3PO4FePO4+3KCl式（1）
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，但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。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐。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一液浓缩物（化学污泥），达到化学除磷的目的。
考虑到生成的沉淀物回收利用的要求，根据业主的要求，化学沉析考虑采用氯化钙用作沉析药剂。在强碱性条件下，亚磷酸钙、磷酸钙的形成是按反应式（2）进行：
4含磷废水处理工艺流程
由水质性质分析可知，本污水处理场的处理方向主要是去除污水中磷，根据理论分析及小试试验并结合工程经验，制定如图1处理工艺流程。
主要工艺流程描述如下：
污水进入本处理站，首先经污水储存池存储一个批次的水量，起到均质作用，污水储存池设曝气搅拌，防止形成沉淀。储存池内污水自流进入调节沉淀池。调节沉淀池对催化剂制备6次洗涤废水进行均质，并静置沉淀细微铜颗粒。沉淀的铜泥在本污水站检修期间人工清理（一般情况下一年清理一次），回收利用。
调节沉淀池污水经泵加压后进入化学反应搅拌池，过量投加CaCl2，Ca2+离子与PO33—、OH—、SO42—等阴离子反应生成Ca3（PO3）2、Ca（OH）2、CaSO4沉淀物，再经1#高效澄清池沉淀分离出白色污泥。沉淀出的白色污泥定时排入含磷污泥浓缩—储存池。
1#高效澄清池上清液自流进入中和搅拌池，投加盐酸将pH值调到8.5左右，自流进入缓冲池临时储存。缓冲池污水经泵加压后利用管道混合器与ClO2充分混合进入化学氧化反应塔，强氧化剂ClO2将水中剩余的PO33—氧化成PO43—，水中PO43—与过量的Ca2+离子发生反应生成Ca3（PO4）2沉淀物，再经2#高效澄清池沉淀分离出白色污泥。沉淀出的白色污泥定时排入含磷污泥浓缩—储存池。2#高效澄清池上清液自流进入混凝搅拌池，投加PAC混凝剂，将水中颗粒细小、难以沉淀的SS或胶体物质絮凝成大颗粒物质，再经溶气气浮设备分离除去，进一步降低水中TP含量。气浮出水去综合污水处理厂与其它污水混兑处理。
含磷污泥浓缩—储存池污泥用泵加压后与带压自来水一并进入水力旋流洗泥机，洗去Na+、Cl—、NO3—等离子。再经1#卧式离心脱水机进一步固液分离，白色脱水泥饼用槽车运出污水站（或用螺旋输送机送置自动上袋打包机包装，此方案预留备选），回收利用。
气浮浮渣由于投加PAC而呈棕黄色，自流进入含铝污泥浓缩—储存池，定期用泵加压后经2#卧式离心脱水机进一步固液分离，泥饼经人工装袋后去固废处理。水力旋流洗泥机污水靠余压自流返回调节沉淀池。各污泥浓缩储存池上清液、卧式离心脱水机出水自流返回调节沉淀池。
5含磷废水处理效果
含磷废水处理装置建成后，经设备调试后投入运行，对含磷废水处理装置出水水质进行监测，含磷废水总磷浓度由1820mg/l降至8.6mg/l，达到了设计要求。具体数据见表1。
参考文献：
