第六章除磷
第六章除磷PPT课件
1）最简单的同步脱氮除磷技术 2）总的HRT很短 3）丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行）， 无污泥膨胀之虞，SVI<100 4）污泥中含磷浓度高，肥效高 5）勿需投药，两个A段只用轻搅拌， 运行费用低
（4）缺点
1）除磷效果很难提高
2）脱氮效果难于进一步提高，内循环量2Q，不宜
太高
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3）进入沉淀池的处理水要保持一定的溶解氧
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4
1.生物除磷机理
（１）好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收）
ADP + H3PO4+能量
ATP + H2O
（磷酸盐）
（三磷酸腺苷）
（2）厌氧释放
厌氧条件下（DO=0，NO3-=0）， ATP+H2O ADP+H3PO4+能量 上述两反应为可逆反应
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聚磷酸ploy
厌氧段
好氧段
ADP
ATP
ATP
无机磷
改良的A2/O法
(1)利用少量进水中的可快速分解的有机物作碳源去
除回流污泥中的硝酸盐氮。
(2)降低回流污泥中溶解氧，保证厌氧池的厌氧状态
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3、弗斯特利普工艺 （1）工艺流程图
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（2）工艺过程
1)含磷废水进入曝气池同步进入的还有聚磷菌污泥，聚磷菌过 量地摄取磷，去除有机物，还能出现硝化作用；
ADP 有机磷
进水
有机磷聚磷释菌放+P无oly机磷
聚磷 聚磷菌
溶解质 ATP
合成
降解
PHB PHB
ADP
ADP
无机物 ATP
污泥回流
剩余污泥（高磷）
【水处理工程】化学除磷是什么、为什么以及怎么做
【DIRECTORY】
三、How to do it
2、化学药剂的种类 ✓铁盐（三氯化铁，硫酸亚铁） ✓铝 盐（明矾，即十二水合硫酸铝钾） ✓石灰（氢氧化钙）
选择化学药剂的时应基于以下几点： ①烧杯实验； ②成本分析； ③对后续处理过程或下游水质的影响。
【DIRECTORY】
三、How to do it
*矾花大、沉淀迅速，混凝效果良好 *无刺激性气体产生
*用量大 *对设备腐蚀严重 *pH适用范围为中强度碱 *处理后水带色 *不易处理含硫废水
*絮体粗大紧实、沉淀速度快 *受温度影响较小，适于高浊度原水、低 温水和废水
*对设备强腐蚀性，能腐蚀混凝土 *出水残余铁易超标 *易吸水潮解，不易保存 *不易处理含硫废水
磷循环为沉积型循环，主要的蓄库为岩石或者土壤。与 气体性循环相比，沉积型循环较慢：蓄库中的磷经天然侵蚀 或人为开采后流入水域，短期循环后大部分磷流失到海洋沉 积层，直到经过地质活动才又被提升起来，周期往往长达数 万年。
由于来源有限，且更容易沉积，磷对富营养化的作用必然比氮更强
【DIRECTORY】
为什么要除磷？
为什么选择化学除磷？ 但是生物除磷的进水水量要求比较稳定，且在二沉池中有磷释放的风险，因此在污水
除磷过程中，一般除磷效率只达到75%，出水含磷在1mg/L左右，最优也只能达到0.5mg/L ，效率难以再提高。
到了20世纪80年代，为进一步提高污水中的有机物和磷的去除程度（0.5~01mg/L）， 化学除磷技术又有了新的意义。
3、不能回收磷酸盐
• 若污水处理厂进水 TP >6mg/L，则可用三点投加法
1、磷酸盐的沉析是和生物净化过程相
二沉池后
分离的，互相不产生影响
除磷的方法和原理
除磷的方法和原理当水体中的磷含量超过是水体自净能力后，就会出现富营养化甚至藻类繁殖泛滥。
电镀行业排放废水中含有次磷盐；制造业，制药业，洗涤剂生产业都有各种环节用到磷，比如磷化，大分子含磷有机物，磷肥等。
根据排放标准，现在的磷排放之前都要降低到0.5mg/L，所以除磷势在必行。
选择除磷方法之前先看磷的价态，正磷是+5价，次磷+1价，亚磷+3价，有机磷价态不定。
正磷的去除方法比较系统成熟，分为生物除磷和化学除磷。
化学除磷主要方法是化学沉析法，将磷酸盐变成不溶性盐再析出。
现在主要有钙盐，铝盐，铁盐。
基础反应原理如下：在这些沉淀反应过程中要注意PH，避免金属离子和氢氧根发生反应沉淀。
在投加药剂之后，磷酸盐会以这些难溶性颗粒的形式析出。
然后还需要絮凝作用来将悬浮态的非溶性颗粒相互粘结，加快沉淀过程。
常见的絮凝剂有PAC,PAM，需要在加入后搅拌。
生物除磷是利用聚磷菌的生化作用除磷。
基础原理是：利用聚磷菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐，而在好氧条件下又能超过其生理需要从水中吸收磷，并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐的特性，形成富含磷的生物污泥，通过沉淀从系统中排出这种富磷污泥，达到从废水中除磷的效果。
生物除磷工艺经常存在于脱氮除磷的A/O系列工程中，A是指厌氧段，在没有氧气和硝氮的情况下，聚磷菌会分解体内的聚磷酸盐，生成的磷酸根排入污水，生成的ATP吸收污水中的脂肪酸形成PHB（聚β-羟基丁二酸），作为内贮物，这个阶段称之为释磷。
O是指好氧阶段，PHB分解产生能量，和废水中的磷形成聚磷酸盐，被聚磷菌吸收存在细胞内，磷就会随着活性污泥排出。
生物化学除磷并不是完全分开的，化学除磷剂也会用于生物除磷工程中，时间不同，效果也不同，称之为化学辅助除磷工艺。
化学除磷剂可以在除磷的同时絮凝部分含碳含氮化合物，会提高混合液的导电率，对不溶性颗粒的沉淀有帮助；但是除磷剂投加过量时也会对活性污泥除磷有负面影响，所以计算投加药剂量也是重要的步骤。
化学除磷的设计计算
化学除磷的设计计算化学除磷是指利用化学反应原理和方法将水体中的磷污染物转化为无害形态或者将其去除的工程化技术。
化学除磷主要应用于处理农田排水、城市污水、工业废水等含磷废水。
本文将详细介绍化学除磷的设计计算方法。
1.磷的化学形态和存在方式磷在自然界中以无机磷和有机磷的形式存在，其中无机磷主要包括磷酸盐和重金属磷酸盐等。
磷酸盐通常以磷酸根（PO4^3-）的形式存在。
磷酸根的存在方式有溶解态、颗粒态和絮凝态。
其中溶解态磷酸根指的是以离子形式存在于水体中，颗粒态磷酸根指的是附着在颗粒表面，絮凝态磷酸根则是以胶体或气泡的形式存在于水体中。
2.化学除磷的原理化学除磷主要通过添加化学剂将水体中的磷酸根转化为难溶的磷酸钙或其他难溶物质，从而使磷酸根沉降、沉积或被过滤去除。
常用的化学剂包括氯化铝、硫酸铝、氧化铁、氧化铝等。
添加化学剂后，化学反应会产生沉淀，沉淀与颗粒状磷酸根结合形成大颗粒，从而在水体中迅速沉降。
（1）水体中磷酸根的浓度测定：需要进行水样采集，并通过磷酸盐的测定方法，如钼酸盐法、电磁法、原子吸收法等，测定水体中磷酸根的浓度。
（2）化学剂的选择：根据水体中磷酸根的浓度和水质情况，选择合适的化学剂。
（3）计算化学剂的投加量：需要根据化学反应的生成物平衡原理，计算出达到目标去除率所需的化学剂投加量。
（4）工艺参数的确定：包括搅拌时间、沉淀时间、混合速度等。
（5）设备设计及选型：包括混凝沉淀池、混合搅拌器和澄清池等设备的设计和选型。
（6）系统控制方案的设计：包括pH值的调节、化学剂的投加控制等。
通过上述的设计计算，可以指导实际的化学除磷工程建设和运行。
4.化学除磷的效果评价对于化学除磷的效果评价主要根据两个指标进行评估：去除率和处理效果。
去除率是指在单位时间内，化学除磷处理后水体中磷酸根浓度与处理前浓度之间的差异。
其计算公式为：磷酸根去除率(%)=（初始浓度-终止浓度）/初始浓度×100处理效果则通过监测水质指标，如总磷、水体浊度、COD、氨氮等指标的变化情况来评估。
化学的除磷知识汇总!
化学的除磷知识汇总！总磷的组分总磷性质讲分为有机磷、正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、磷酸氢盐、三磷酸盐等等。
那对于咱们的化验分析来说，TP是在过硫酸钾消解的情况下，用钼酸铵实行分光光度，总磷自然就包括了以上的所有磷，这也属于国标的测定方法；有机磷如何测定？多数情况下，我们是通过测定TP和正磷酸盐，二者的差值认定为是有机磷，严格意义上说是不准确的，因为其中包含了偏磷酸盐等，那正规的测定方法，是用氯仿实行多次萃取，然后实行气相色谱测定，从这个角度看，一般的化验室是无法测定的，也就是大家常用前述的方法实行测定了；正磷酸盐如何测定？一般情况下，我们是在未消解的情况下，实行钼酸铵分光光度测定，如果水样中含有大量的悬浮物，我们会过滤一下实行测定，所以我们测定的正磷酸盐都是溶解性的，对于悬浮性的基本排除掉了；为什么说这么多呢？是因为要保证TP达到更严格的排放限值，必须分析来说中的磷组分，常规的化学除磷，去除的主要是正磷酸盐，而对于有机磷及偏磷酸盐等是很难去除的，通常需要次氯酸钠化学氧化或碱性水解的方式将其分解成正磷酸盐，然后通过化学药剂去除。
而我们所称的化学除磷其实指的就是去除正磷酸盐！化学除磷原理化学除磷主要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与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应生成颗粒状、非溶解性的物质。
实际上投加化学药剂后，污水中实行的不但是沉析反应，同时还发生着化学絮凝作用，即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。
污水沉析反应能够简单的理解为：水中溶解状的物质，绝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。
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。
化学除磷药剂为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。
很多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
(完整版)除磷原理除磷工艺
污水除磷工艺比较与选择第一章、化学除磷1.1、化学除磷原理化学除磷主要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与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应生成颗粒状、非溶解性的物质。
实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅是沉析反应，同时还发生着化学絮凝作用，即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。
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。
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。
1.2、化学除磷药剂为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、2+ 3+Fe 盐和Al 盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
除金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂，反应生成不溶于水的磷酸钙。
表 1 污水净化常用药剂铝盐的混凝沉淀2-Al 2(SO4) 3 + 6H 2O --- 2Al(OH) 3+3SO4 +6CO22-Al2 (SO4) 3 + 2PO4 ---- 2AlPO 4+3SO4在pH为 6.0 —6.5 的条件下，每1mol 的磷需要加铝 1.5-3.0 mol 。
如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH) 3 沉淀。
铁盐的混凝沉淀2-Fe2(SO4) 3 + 3HCO3 -- F e(OH) 3+2SO4 +3CO23+ 3-Fe + PO4 ---FePO4↓ pH=5 ～5.5每1mol磷需要加铁( Fe3+) 1.5 —3 mol ，最佳pH为5.0。
对磷含量为5mg/l 左右的二级处理水，通过投加100－200mg/l 的氯化铁( FeCl 3.6H2O) 就可以得到90％以上的磷去除率。
化学除磷的原理
化学除磷的原理磷是生态系统中重要的营养元素之一，但当磷过度富集在水体中时，会导致水体富营养化，加剧藻类滋生，繁殖过于旺盛，引发水华现象，影响水质、生物多样性和水生态系统的平衡。
因此，化学除磷成为处理富营养化水体的一种重要手段。
化学除磷的原理基于磷在水中存在的形态和性质。
在水体中，磷存在有机磷和无机磷两种形式。
无机磷主要包括磷酸根离子（PO43-）、亚磷酸根离子（HPO42-）、偏磷酸根离子（H2PO4^-）等，这些无机磷是磷的有效形态，也是引发富营养化的主要营养源。
有机磷则主要以有机物的形式存在，包括生物体内的DNA、RNA、ATP等。
为了达到除磷的目的，化学方法主要针对水中的无机磷进行处理。
化学除磷的主要原理是通过添加一种或多种化学剂物质，使水中的无机磷转化为难溶、难吸附的物质，沉积或沉降至水底或被过滤器过滤出水体，从而达到降低水体中磷浓度的目的。
常用的化学剂物质包括硫酸铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
这些化学剂物质在水中与无机磷结合生成难溶的化合物，形成磷的沉淀物，从而实现了磷的去除。
以硫酸铁为例，硫酸铁能与水中的磷形成磷酸铁沉淀，将其从水中除去。
其反应方程式为：3FeSO4 + 2H3PO4 → Fe3(PO4)2 + 3H2SO4随着化学还原作用，Fe2+被氧化为Fe3+，磷酸根根离子（PO4^3-）被沉淀为Fe3(PO4)2。
这种反应是一个典型的化学除磷过程。
总的来看，化学除磷通过引入化学剂物质，改变水中磷的形态，使其转化为难溶的物质，从而实现磷的去除。
化学除磷是处理富营养化水体的一种有效手段，但在实际应用中，需考虑化学剂物质的成本、处理效果、操作方法等因素，综合选择合适的除磷方法，以改善水体环境质量，维护生态平衡。
化学除磷理论及要求规范
化学除磷理论及要求规范化学除磷是指利用化学方法去除水中或土壤中的磷含量，防止磷污染对环境造成影响。
在农业、工业和生活污水处理等领域都有广泛应用。
本文将介绍化学除磷的理论和要求规范。
化学除磷的基本理论是利用化学反应将磷化合物转化为不溶于水的难溶性盐类，通过沉淀、过滤等方法将其固定或分离出来。
常用的化学除磷理论包括沉淀法、吸附法、解聚聚磷法等。
1.沉淀法：利用加入适量的化学药剂，通过与溶液中的磷发生反应，生成不溶于水的沉淀物。
常用的化学药剂有氢氧化铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
沉淀法可以有效地去除水中的磷，但处理后的污泥需要进一步处理。
2.吸附法：利用吸附剂吸附水中的磷。
常用的吸附剂有活性炭、陶瓷颗粒等。
吸附法可以在一定程度上去除水中的磷，但需要定期更换吸附剂，并对废弃物进行处置。
3.解聚聚磷法：利用聚磷菌将固体废物中的磷转化为水解磷酸盐，并通过混凝沉淀方法将其去除。
解聚聚磷法可以同时降解有机物和去除磷，但需要一定的时间和适宜的环境条件。
化学除磷要求规范化学除磷的应用需要符合一定的要求规范，以确保除磷效果和环境安全。
1.水质要求：化学除磷针对不同领域的水质要求不同。
例如，在工业废水处理中，除磷前需要对废水进行浓缩、沉淀等处理，以控制废水中的杂质含量。
在生活污水处理中，需要进行初级处理，如格栅、沉砂等，以去除废水中的悬浮物和沉积物。
2.药剂选择：选择适当的药剂是化学除磷的重要环节。
药剂应根据水质特征和除磷效果来选择，并且要考虑药剂的成本和环境影响。
常用的药剂有氢氧化铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
3.反应条件与操作控制：化学除磷需要控制适当的反应条件，如pH 值、药剂投加量、混合强度等。
这些参数都会直接影响到除磷效果。
同时，需要定期检测水质，并调整操作控制参数，以确保除磷效果稳定和满足要求。
4.处理废弃物：化学除磷产生的污泥和废弃物需要进行适当处理和处置。
传统的处理方法包括浓缩、沉淀、固化等。
同时，还需关注废弃物的无害化处理和资源化利用。
化学除磷原理
化学除磷原理化学除磷是指利用化学方法将水体中的磷污染物去除的过程。
磷是一种重要的营养元素，但过多的磷会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，从而影响水质，甚至危害生态环境和人类健康。
因此，化学除磷成为了解决水体富营养化的重要手段之一。
化学除磷的原理主要包括吸附除磷、沉淀除磷和化学沉淀除磷三种方式。
首先，吸附除磷是利用吸附剂吸附水体中的磷，常见的吸附剂包括活性炭、氧化铁等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和丰富的吸附位点，能够有效地吸附水体中的磷污染物，从而达到除磷的目的。
其次，沉淀除磷是通过加入适当的化学沉淀剂，将水体中的磷形成不溶性沉淀物而去除。
常用的化学沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
这些沉淀剂在水体中与磷结合形成沉淀，然后沉降到水底，从而将磷去除。
最后，化学沉淀除磷是通过加入化学药剂，改变水体中磷的化学形态，使其转化为不易溶解的化合物而去除。
常用的化学药剂有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
这些化学药剂能够与水体中的磷发生化学反应，将其转化为不溶性或难溶性的化合物，然后通过沉淀或吸附的方式去除。
总的来说，化学除磷的原理是通过吸附、沉淀和化学沉淀三种方式，将水体中的磷污染物去除。
这些方法各有优劣，可以根据实际情况选择合适的除磷方式。
同时，化学除磷需要考虑除磷剂的选择、投加量、pH值等因素，以达到最佳的除磷效果。
在实际应用中，化学除磷技术已被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、湖泊水体修复等领域。
通过合理的除磷技术，可以有效改善水体环境质量，保护生态环境，提高水资源利用效率，为人类创造更加清洁、健康的生活环境。
综上所述，化学除磷是一种重要的水体治理技术，其原理包括吸附除磷、沉淀除磷和化学沉淀除磷。
通过这些方法，可以有效地去除水体中的磷污染物，改善水体环境质量，保护生态环境，为人类创造更加美好的生活环境。
希望通过不断的研究和实践，能够进一步完善化学除磷技术，为水环境保护事业做出更大的贡献。
化学除磷反应方程式
化学除磷反应方程式化学除磷反应是指将含磷化合物转化为无机磷化合物或无机酸的化学反应。
磷是一种重要的元素，广泛存在于自然界中的矿石、土壤和生物体中。
虽然磷在农业、工业和生活中有诸多应用，但过量的磷会对环境产生负面影响，引发水体富营养化和蓝藻水华等问题。
因此，除磷反应在环境保护和水处理过程中具有重要意义。
一般来说，化学除磷反应可以分为两种类型：氧化除磷和沉淀除磷。
下面将分别介绍这两种类型的化学除磷反应。
1. 氧化除磷反应：氧化除磷是指利用氧化剂将有机磷化合物氧化为无机磷化合物或无机酸的反应。
常用的氧化剂包括高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）等。
以高锰酸钾为例，其氧化除磷反应可以通过如下方程式表示：2KMnO4 + 3H2PO4 + 5H2O → K2HPO4 + 2MnO2 + 8H2O + 3O2在该反应中，高锰酸钾（KMnO4）被还原为二氧化锰（MnO2），同时将有机磷化合物（H2PO4）转化为无机磷化合物（K2HPO4）。
这种氧化除磷反应常用于水处理过程中，可以有效地去除水中的有机磷污染物。
2. 沉淀除磷反应：沉淀除磷是指利用钙、铝、铁等金属离子与磷酸根离子结合形成难溶的沉淀物的反应。
常用的反应剂包括氢氧化钙（Ca(OH)2）、硫酸铝（Al2(SO4)3）、聚合氯化铝（PAC）等。
以氢氧化钙为例，其沉淀除磷反应可以通过如下方程式表示：Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O在该反应中，氢氧化钙与磷酸根离子结合形成磷酸钙沉淀，从而将磷从水中去除。
这种沉淀除磷反应常用于污水处理过程中，可以有效地去除废水中的磷。
除磷反应的应用不仅局限于水处理领域，在其他领域也有重要的应用。
例如，在农业中，可以利用除磷反应将磷从土壤中去除，以减少农田磷污染；在工业中，可以利用除磷反应将含磷废物处理，以减少对环境的影响。
总的来说，化学除磷反应是一种将含磷化合物转化为无机磷化合物或无机酸的重要反应。
化学除磷过程及说明
化学除磷过程及说明化学除磷是一种常见的处理水体中高浓度磷污染的方法。
磷是一种主要的营养元素，但在水体中过多的磷含量会导致水体富营养化，引发藻类过度生长，产生蓝藻、赤潮等现象，进一步破坏水生态系统。
因此，化学除磷是保护水环境、维护生态平衡的重要手段。
化学除磷利用化学物质能够与磷结合形成难溶的沉淀物的特性，将水体中的磷离子转化为难溶的磷酸钙等化合物，从而达到除磷的目的。
一种常用的化学除磷方法是利用金属盐类与磷反应。
这种方法通常分为两个步骤：一是添加金属盐使磷形成沉淀；二是通过沉淀物与废水中磷的质量比来调整金属盐的添加量，从而实现除磷效果的最大化。
在第一步中，常用的金属盐包括铁盐、铝盐等。
将金属盐与水混合，形成金属盐溶液后，将其注入需要处理的水体中。
金属盐中的金属离子与水中的磷酸根离子（PO4）结合，生成难溶的金属磷酸盐沉淀。
在第二步中，通过调整金属盐的添加量和水体中磷的质量比，可以控制沉淀物的生成和除磷效果。
一般来说，金属盐的添加量需要与磷的含量保持一定的摩尔比例关系，通常是1.5:1~3:1之间。
通过不断试验和改进，可以找到最佳的摩尔比例，从而提高化学除磷的效果。
此外，化学除磷还可以通过pH值的调控来增强除磷效果。
磷酸盐在碱性条件下更易形成沉淀，因此调节水体的pH值，使其保持稍高于中性，可以促进化学除磷的反应。
但是，过高或过低的pH值可能会对生态环境产生不良影响，因此需要进行谨慎控制。
化学除磷方法具有效果明显、操作简单等优点。
但也存在一些问题，例如产生的沉淀物需要处理，否则会对水体造成二次污染；此外，使用化学物质进行除磷会增加处理成本。
因此，在实际应用中需要综合考虑各方面的因素，并与其他除磷方法进行比较选择，以达到最佳的除磷效果和经济效益。
可以通过探索新的除磷技术、改进传统的化学除磷方法，进一步提高除磷效果，减少成本，并降低对环境的影响。
例如，可以结合生物方法与化学方法，利用植物等生物特性促进磷的吸附和沉淀，实现更加高效的除磷过程。
化学除磷 潜规则
化学除磷潜规则简介化学除磷是一种常见的水处理方法，用于去除水体中的磷。
磷是一种重要的养分，但过量的磷会导致水体富营养化，引发水质问题，如藻类过度生长、水体富营养化等。
化学除磷通过添加化学剂来与磷结合形成沉淀物，从而将磷从水体中去除。
本文将详细介绍化学除磷的潜规则，包括适用场景、常用化学剂、投加量控制、工艺流程等方面的内容。
适用场景化学除磷适用于各种水体，包括自来水、工业废水、农田灌溉水等。
不同水体的磷含量和磷形态各不相同，因此在化学除磷前需要进行磷的分析，从而确定合适的化学剂和投加量。
常用化学剂常用的化学剂包括氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。
这些化学剂都具有良好的除磷效果，但在选择时需要考虑到其成本、安全性和环境友好性等因素。
氯化铁是一种常用的化学除磷剂，具有较高的除磷效果和较低的成本。
它可以与磷形成不溶于水的铁磷沉淀物，从而将磷从水体中去除。
氯化铁的投加量一般为磷的1.2倍至1.5倍。
聚合氯化铝是另一种常用的化学除磷剂，它具有较高的除磷效果和较好的絮凝性能。
聚合氯化铝可以与磷形成不溶于水的铝磷沉淀物，并能够同时去除水中的悬浮物和浊度。
聚合氯化铝的投加量一般为磷的1.5倍至2倍。
投加量控制化学除磷的投加量需要根据水体中的磷含量和磷形态来确定。
通常情况下，投加量应略大于磷的理论计算量，以确保磷的彻底去除。
投加量的控制需要考虑到以下几个因素：1.磷的浓度：磷浓度越高，投加量越大。
2.磷的形态：不同形态的磷对化学剂的需求量不同，需要根据具体情况进行调整。
3.水体的pH值：pH值对化学除磷的效果有一定影响，一般来说，在中性到弱碱性条件下，除磷效果较好。
投加量的控制可以通过实时监测磷浓度和pH值来实现，以及根据经验进行调整。
工艺流程化学除磷的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.混合反应槽：将化学剂和水体充分混合，使化学剂与磷反应生成沉淀物。
2.沉淀池：将混合反应槽中的混合液停留一段时间，使沉淀物沉淀到底部。
3.上清液处理：将沉淀池中的上清液进行处理，去除其中的悬浮物和溶解性物质。
除磷
蔚永亮 2019.4.17
除磷指去除污水中的磷。磷在污水中具有以固体形态和 溶解形态互相循环转化的性能，污水除磷就是以磷的这种性 能为基础而开发的。
污水除磷技术有：使磷成为不溶性的固体沉淀物，从污 水中分离出去的化学除磷法；使磷以溶解态为微生物所摄取， 与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去的生物 除磷法。
“一、化学除磷”
03铁盐除磷 三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等都可以用来
除磷，常用的是三氯化铁。 与铝盐相似，大量三氯化铁要满足与碱度反应生成的Fe
（OH）3，以此促进胶体磷酸铁的沉淀分离。磷酸铁沉淀的最 佳pH范围是4.5~5.0，实际应用中pH值在7左右甚至超过7，仍 有较好的除磷效果。
公司废水投加大约45~90mg/L三氯化铁，可去除磷 85%~90%。和铝盐一样，铁盐投加点可以在预处理、二级处理 或三级处理阶段。
但是化学除磷会产生一些问题
1、化学除磷最大的问题是会使污水处理污泥量显著增加。 因为在除磷时产生的金属磷酸盐和金属氢氧化物以悬浮
固体的形式存在于水中，最终变成污泥。在初沉池前投加金 属盐，初沉池污泥增加60%~100%，整个污水处理厂污泥量会 增加60%~70%.在二级处理过程中投加金属盐，剩余污泥量增 加35%~45%. 2、化学除磷会使污泥浓度降低20%左右，因此污泥体积加大 ，从而增加了污泥处理与处置的难度。 3、使用化学除磷时，出水可溶性固体含量增加。若固液分离 不好时，铁盐除磷会使出水呈微红色。
根据磷在废水中不同的存在方式，应采用不同的除磷 技术。
在公司污水处理车间一级A排放标准中，出水总磷应 ≤0.5mg/L。为达到此排放标准，在生物脱氮工艺后要增加 除磷。
“如何除去废水中的磷？”
除磷
污水处理中的化学除磷的工艺和方法磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
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，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+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，也会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一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。
出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。
除磷工艺流程
除磷工艺流程除磷是指从废水、废气中去除其中的磷元素。
磷是一种重要的养分元素，但过量的磷排放会引发水质污染，对水生态环境造成严重影响。
因此，进行除磷工艺处理是保障水环境质量的重要措施之一。
除磷工艺可以分为生物除磷和化学除磷两种方式。
生物除磷主要通过微生物的代谢作用实现磷的去除。
传统的生物除磷工艺包括A2/O工艺、A^2/O+B工艺和Bio-P工艺等。
A2/O工艺是指嫩化-氧化-沉淀工艺，其过程可以分为嫩化池、好氧池和缺氧池三个阶段。
嫩化池主要通过厌氧环境中的细菌去除磷，好氧池中的氧化作用进一步去除有机物质，而缺氧池则通过微氧条件下的细菌去除剩余的磷。
这种工艺可以实现较好的除磷效果，但是设备投资和运行成本较高。
A^2/O+B工艺是在A2/O工艺的基础上发展起来的一种改进工艺，主要是在好氧池后增加了缺氧池B。
这个缺氧池B是为了进一步去除有机物质和磷而设置的，能够提高除磷效果并节约能源。
Bio-P工艺是一种利用磷细菌去除磷的生物除磷工艺。
这种工艺通过提供适宜的环境条件，使得磷细菌可以大量繁殖，利用废水中的磷元素作为能量和碳源，将其转化为无机磷沉淀。
这种生物除磷工艺具有投资成本较低、运行稳定等优点，但对操作要求较高。
化学除磷主要是通过添加化学试剂，使废水中的磷元素转化为难溶于水的物质沉淀而去除。
常用的化学试剂包括铁盐、钙盐等。
铁盐除磷工艺是指在废水中添加铁盐（如FeCl3或FeSO4），使磷形成难溶的磷酸铁沉淀。
这种工艺操作简单，除磷效果好，但同时会增加废水的硬度。
钙盐除磷工艺是指在废水中添加钙盐（如CaCl2、Ca(OH)2），使废水中的磷形成难溶的磷酸钙沉淀。
这种工艺适用于含有较低浓度的磷废水，操作简便且除磷效果好。
除磷工艺的选择需要根据废水的特点、处理要求和经济可行性等因素进行综合考虑。
不同工艺有着各自的优缺点和适用范围，需要根据实际情况选择合适的工艺。
此外，除磷工艺的运行和维护也需要经验丰富的技术人员进行操作和管理，以确保工艺的稳定和除磷效果的达到。
专题六-生物除磷工艺
• 水相
•A
• 钛白粉 • 丙二醇
•B
• 三乙醇胺
3.5％ 3％
1％
二氧化钛
其透过率小于氧化锌。对紫外线有散射作用, 能减 小紫外线对人体皮肤的幅射。覆盖力优良, 增白皮肤。但涂抹 性与透气性均差。加入量大于等于５％时, 增白色泽不自然,固 选用百分3.5。
丙二醇
丙二醇在化妆品中作湿润剂、保湿剂。
27
BCFS工艺:
28
A2N工艺:
29
30
31
32
附录资料：不需要的可以自行删除
给
水
与
防晒霜生产工艺
废
水
处
理
系
统
配方
油相
A
硬脂酸 十八醇 棕榈酸异丙酯 凡士林 防腐剂
B
石蜡油 硅油 Gy -260 防晒剂 POS-2 VE ME-40
5％ 2.5％ 1.5％
5％ 适量
6％ 3.5％
1％ 适量 适量
在磷的摄/放过程中，反硝化菌以硝酸盐取代氧气作为电子受体，也就是 说反硝化菌能将反硝化脱氮和生物除磷这两个原本认为彼此独立的过程合二为 一。显然，在结合的除磷脱氮过程中，COD和氧的消耗均能得到相应节省。与 传统的专性好氧菌的除磷工艺相比，在保证硝化效果的同时，反硝化聚磷能分 别节省50%和30%的COD与氧的消耗量，污泥产量可相应下降50%。反硝化 聚磷过程中由于COD 需要量的减少，一方面为解决处理含高氮磷工业废水存在 碳源不足的问题提供了实际应用的途径，另一方面过剩的 COD 因此能被分离， 并使之甲烷化，从而避免COD单一的氧化稳定。归因于曝气能量的减少，以及 过剩COD甲烷化后能量的产生，这种综合的能量节约最终会导致释放到大气的 CO2量的明显减少。
化学除磷反应方程式
化学除磷反应方程式化学除磷反应是一种将水中的磷污染物转化为无害物质的化学反应。
磷是一种重要的营养元素，但过量的磷会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，造成水质恶化甚至水华的出现，危害水生态环境和人类健康。
因此，除磷反应对于水体的净化和保护具有重要意义。
化学除磷反应可以采用不同的方法，其中最常用的是氯化铁法和聚合氯化铝法。
下面将分别介绍这两种方法的反应机理和方程式。
1. 氯化铁法氯化铁法是一种常用的化学除磷方法，其原理是通过氯化铁与磷酸根离子（PO4^3-）发生反应生成铁磷沉淀，从而将磷污染物从水中去除。
反应方程式如下：FeCl3 + 3PO4^3- → FePO4↓ + 3Cl^-在该反应中，氯化铁（FeCl3）溶解在水中，形成Fe3+和Cl-离子。
磷酸根离子（PO4^3-）是水中常见的磷污染物之一，它与Fe3+离子发生反应生成铁磷沉淀（FePO4）。
同时，氯离子（Cl-）以离子形式存在于水中。
生成的铁磷沉淀可以通过沉淀、过滤等方法从水中分离出来，从而实现磷的去除。
此外，氯离子的存在可以增强反应的进行，并且氯离子本身也具有一定的杀菌作用，对水质的改善也起到一定的作用。
2. 聚合氯化铝法聚合氯化铝法是另一种常用的化学除磷方法，其原理是通过聚合氯化铝与磷酸根离子发生反应生成铝磷沉淀，从而去除水中的磷污染物。
反应方程式如下：AlCl3 + 3PO4^3- + xH2O → AlPO4·xH2O↓ + 3Cl^-在该反应中，聚合氯化铝（AlCl3）溶解在水中，形成Al3+和Cl-离子。
磷酸根离子（PO4^3-）与Al3+离子反应生成铝磷沉淀（AlPO4·xH2O）。
生成的铝磷沉淀含有结晶水，其具体水合度取决于反应条件。
与氯化铁法类似，聚合氯化铝法也可以通过沉淀、过滤等方法将铝磷沉淀从水中分离出来，实现磷的去除。
聚合氯化铝相较于氯化铁具有更好的除磷效果，能够将水中的磷污染物去除得更彻底。
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四、生物除磷工艺的运行控制 1.溶解氧控制 （1）厌氧段 DO＜0.2mg/L。
1） DO的存在抑制磷的释放
2） DO的存在，能够使可供厌氧菌利用的 有机质减少，从而导致发酵产酸菌不能产生足 够的低分子级脂肪酸等物质工给聚磷菌使用。
*实际污泥回流带来一些溶解氧，应想办法消耗 掉。
（2）好氧段
DO＞2mg/L。
2.A—A—O法同步脱氮除磷工艺
（1）A—A—O法工艺流程（厌氧—缺氧—好氧法） 70年代，美国人在An—O法基础之上开发的 （2）反应器单元功能： 厌氧反应池：释放磷+氨化（有机氮） 缺氧反应器：脱氮 好氧反应器：去除BOD，硝化，吸收磷
N2
内循环
2Q 沉淀池 处理水
原污水 厌氧反应池 缺氧反应池 （脱氮） 好氧反应池 （硝化吸收磷 去除BOD ）
改良的A2/O法
(1)利用少量进水中的可快速分解的有机物作碳源去 除回流污泥中的硝酸盐氮。 (2)降低回流污泥中溶解氧，保证厌氧池的厌氧状态
3、弗斯特利普工艺 （1）工艺流程图
（2）工艺过程 1)含磷废水进入曝气池同步进入的还有聚磷菌污泥，聚磷菌过 量地摄取磷，去除有机物，还能出现硝化作用； 含磷污泥沉淀，上清液排放； 3) 含磷污泥进入除磷池
（释放磷氨化）
回流污泥（含磷污泥）
A－A－O法同步脱氮除磷工艺流程
（3）工艺特点
1）最简单的同步脱氮除磷技术
2）总的HRT很短 3）丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行）， 无污泥膨胀之虞，SVI<100 4）污泥中含磷浓度高，肥效高 5）勿需投药，两个A段只用轻搅拌， 运行费用低
（4）缺点 1）除磷效果很难提高 2）脱氮效果难于进一步提高，内循环量2Q，不宜 太高 3）进入沉淀池的处理水要保持一定的溶解氧
特点:通过对初沉污泥的发酵产生乙酸盐等利于聚磷菌利用的 基质而利于后面的A／0系统的良好运行，使厌氧段的水力停 留时间缩短至1h或更短。
8．VIP工艺 VIP工艺是美国的Randall教授提出的一种生物除 磷工艺
特点： （1）放磷、摄磷速率快 （2）污泥龄短、负荷高、除磷效果好
9.其他具有除磷功能的工艺 （1）AB工艺 （2）SBR工艺 （3）人工湿地
磷---不同于氮，不能形成氧化体和还原体，但有固 态和溶解态转化的特点。 3.处理方法 化学除磷法-----混凝沉淀和晶析法除磷 生物除磷法——设想是由Greenburyg于1955年 提出的，60年代广泛研究，70年代中后期应用于 实际工程。
二、生物除磷原理
霍米尔（Holmers）提出活性污泥的化学式 C118H170O51N17P 或C：N：P=46：8：1 （C5H7O2N 细胞物质）
聚磷酸ploy 厌氧段 ADP 进水 释放 好氧段 ATP ATP 无机磷 聚磷 ADP 有机磷
无机磷 有机磷 聚磷菌+Poly 合成 溶解质 ATP PHB PHB ADP
聚磷菌
降解 ADP 无机物 ATP
释放的少
污泥回流
剩余污泥（高磷） 摄取的多
PHB：聚—β—羟基酸盐 生物除磷几乎全为活性污泥法，生物膜法很少
需要足够的溶解氧，以满足聚磷菌对其储存的PHB 进行降解，最大限度地转化PHB而释放出足够的ATP。
2.进水营养比的控制 若出水中P ＜1.0mg/L，BOD5/TP=20~30 具体措施：省去初沉池（BOD去除20~40%，TP去 除5~10左右。） 初沉池污泥初步发酵后输入厌氧段
3.硝酸盐含量控制 NO3-小于0.2mg/L（厌氧段） 气单胞杆菌具有将复杂大分子转化为简单小分子的能 力，在除磷过程中存在下列关系： 气单胞杆菌→发酵细菌→聚磷菌 气单胞杆菌也是一种能利用硝酸盐作为最终电子受体 的兼性反硝化细菌，只要NO3-存在，气单胞杆菌的发 酵产酸的作用就会受到影响。 4.污泥龄的控制 污泥龄越短，污泥中含磷量越高，除磷量越大 污泥龄过短，出水中BOD、COD可能不达标 一般污泥龄=3.5-7d
5.UCT工艺
防止NO3-进入厌氧池影响释磷
改进型的UCT工艺
（1-2）Q回流 NO3-回流
缺氧池 好氧池 二沉池
厌氧池
缺氧池
剩余污泥
使缺氧区的NO3-→0 厌氧段保持严格厌氧
6．Phoredox工艺
能够保证厌氧条件。一是内回流没影响，二是 污泥回流中硝酸盐含量低
7．AP工艺
AP工艺实际上是在 A/O工艺的基础上加以改进而形成的工艺。
※ 生物除磷——就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量 的，在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合 形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水 中除磷的效果。
1.生物除磷机理
（１）好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收） ADP + H3PO4+能量 ATP + H2O （磷酸盐） （三磷酸腺苷） （2）厌氧释放 厌氧条件下（DO=0，NO3-=0）， ATP+H2O ADP+H3PO4+能量 上述两反应为可逆反应
（1）有机磷酸盐——存在有机物和原生质细胞 如：葡萄糖—6—磷酸，2—磷酸—甘油， 大量胶体和颗粒状，可溶性占30%。 （2）磷酸盐——H2PO4-、HPO4-、PO43-，
（3）聚磷酸盐—— 焦磷酸盐—P2O74三聚磷酸盐—P3O105偏磷酸盐—PO3我国城市污水中P=3~8mg/L， 生活污水中的P=10~15mg/L，70%是可溶的的 排放标准:一级A0.5mg/L，一级B=1mg/L
三、生物除磷工艺 1.厌氧—好氧除磷工艺（An—O法）
沉淀池 原污水 （释放磷） 曝气池 （BOD去除 吸收磷） （好氧） 处理水
（厌氧）
回流污泥（含磷污泥）
剩余污泥 含磷污泥 用作肥料
厌氧-好氧除磷工艺流程（Ａn－Ｏ法）
工艺特征： （1）流程简单，既不用投药，也无需内循环,有利于好 氧（厌氧）状态的保持 （2） HRT段，3-6h （3）曝气池SS浓度2700-3000mg/L之间， BOD的去除 率与一般活性污泥法相同 磷的去除率较好，P<1.0mg/L （4）沉淀污泥含磷率4%，肥效好 （5） SVI低于100，易沉淀，不膨胀 问题： （1）适用于P/BOD较低的污水 （2）沉淀池产生磷的释放现象
2)从曝气池流出的混合也，进入沉淀池，在这里进行泥水分离，
4)含磷上清液进入混合池，投加石灰，化学除磷；
（3）弗斯特利普除P工艺的特点 1）出水含磷量低于1mg/l； 2）SVI值小于100，丝状菌难于增值，污泥不膨胀； 3）可根据BOD/P调节回流污泥与混凝污泥的比例。
4.巴颠普脱氮除磷工艺
第一厌氧反应器 首要功能是脱氮 第二功能是污泥释放磷 第二厌氧反应器 脱氮 释放磷 去除BOD 第一好氧反应器 硝化 吸收磷 吸收磷 第二好氧反应器 硝化 去除BOD 如沉淀池，主要功能是泥水分离 综上，各反应单元都有其首要功能,脱氮>90%,除磷率>90%
第六章 除磷技术 一、 概述
城市污水中磷的来源：生活污水 含磷工业废水 1.磷的危害
（1）水体富营养化 1）P>0.5mg/l，促进富营养化； 2）P<0.5mg/l，能控制藻类的过度生长； 3）P低于0.05mg/l时，藻类几乎停止生长。
（2）影响水源水质。增加处理成本。
（3）对人和人类产生危害
2.磷的存在形式
Hale Waihona Puke 5.其他方面应注意的问题 (1)维持良好的污泥沉淀性能 (2)选择合适的剩余污泥处理方法（浓缩池厌氧） 1）二沉池污泥直接脱水 2）投加混凝剂固磷 3）采用气浮浓缩 五、提高除磷效率的措施 设缺氧区，将NO3-和溶解氧降低