城镇污水厂生物除磷与化学除磷

城镇污水厂生物除磷与化学除磷
生物除磷是指在生物反应池中，有机磷氧化成磷酸盐，进入微生物体内，从剩余污泥中排出的过程。

基本原理在于强化微生物的厌氧释磷和好氧吸磷过程，培养嗜磷菌，使微生物体内的磷含量从常规污泥中的2%提高到3%以上，增加剩余污泥中的磷浓度，提高磷的去除量。

污水厂为达到一级A排放标准，多采用生物除磷工艺，如AAO工艺，带厌氧缺氧段的氧化沟工艺等，但生物除磷效果常常不够稳定，常与TP≦0.5 mg/L的一级A标准常有一定偏差，除磷效果也容易受多种因素影响，造成出水指标的浮动。

化学除磷工序常常在生物除磷之后，根据测算，生物除磷（AAO工艺）出水TP浓度一般在1.0 mg/L左右，出水悬浮物SS主要成份主要是活性污泥细碎絮体，含磷量约为3% 左右，按过滤后出水SS 5.0mg/L 计算，SS中的TP量为0.15 mg/L，那么化学除磷后TP应小于0.35mg/L,化学除磷的TP削减量为0.65 mg/L.因此，采用化学除磷工序作为生物除磷的补充十分必要。

化学除磷的原理在于添加高化合价的金属盐类化学药剂，一般经常使用的是三价铁盐、铝盐等，高价金属离子可与磷酸盐结合，形成溶解度低的磷酸盐化合物，溶解态磷转变为固态磷，但新形成的磷酸盐化合物是极细小的晶体，必须经过絮凝、沉淀过过滤等手段才能从污水中分离出来。

化学除磷只是单纯的化学反应以及物理化学的絮凝及固液分离过程，只要投加的药剂量适度，除磷效果是非常可靠的，而且污泥量增加不多，经济合理。

化学除磷工艺：
直接沉淀
污水经过机械格栅和沉砂处理后，加入混凝剂混合絮凝后直接沉淀。

混凝剂可选用铝盐、三价铁盐、石灰等，不能采用亚铁盐。

去除效率，SS>90%，BOD5≈75%，TP>90%，TN ≈25%。

这种工艺在北欧有许多处理厂使用，磷去除率达到90%，有机物可去除75%左右，是一种经济有效的处理工艺。

同时沉淀
将混凝剂投加在活性污泥生化处理段，将生化池作为混凝池，生物污泥和化学污泥在后续沉淀池中一同沉淀。

混凝剂可采用铝盐、三价铁盐，亚铁盐等，不能采用石灰。

同时沉淀出水磷浓度一般可以达到1mg/L.去除效率，SS≈90%，BOD5>90%，TP<90%，TN≈25%。

这种工序中絮凝剂一般加在生化池的首端或末端，混凝剂除了除磷，也有助于有机物的固液分离，但是由于化学污泥和生物污泥同时沉淀，增加了污泥量，同时会影响硝化反应。

后沉淀
最常采用的除磷效果最好的工艺。

生化出水在经过化学后处理除磷，工艺出水磷浓度一般为0.5 mg/L,如果后续过滤采用过滤进行固液分离，出水磷浓度可以降到0.1 mg/L以下。

混凝剂可选用铝盐、三价铁盐、石灰等，不能采用亚铁盐。

去除效率，SS>90%，BOD5>90%，TP>95%，TN≈25%。

在后沉淀工序中，可分为三种，絮凝-沉淀-过滤、微絮凝过滤和接触过滤。

其中接触过滤将混凝、沉淀、过滤集为一体，大大节省占地面积，简化工序。

接触过滤工艺基本流程为原水在泵前加药，经过水泵叶轮搅拌，保证药剂和原水均匀混合和充分反应，和絮凝-沉淀-过滤工艺不同，节省了搅拌设备和加药池、反应池占地；和微絮凝过滤工艺不同，节省了微絮凝池和搅拌设备。

混合后絮体直接进入过滤设备，经过慢速旋流区进一步反应，沉淀区絮凝沉淀，最后进入不对称变孔隙滤层接触凝聚和过滤，大颗粒在滤层上部截留，小颗粒
在滤层下部截留，实现高效过滤。

实现接触过滤也非常简单，只需要一台水泵、一个加药设备、以及一台AFF不对称纤维过滤器。

AFF不对称纤维过滤器具有独特的罐体结构和滤料结构。

独特的罐体结构使得絮体进入罐体后，先在水平方向进行顺时针低速旋转，使zeta 电位缓慢降低，随后在导流布水器作用下，使絮体均匀向下布水，进入沉淀区，是老絮体和新进入絮体不对碰撞，进行接触凝聚，絮体增大、变结实，在滤料上部形成高浓度絮凝沉淀层，将絮凝、沉淀过程集中在罐体上部完成。

罐体下部，不对称过滤纤维能形成独特的滤料结构，倒金字塔形，过滤精度高，纳污量大，过滤周期长。

结论
生物除磷和生物脱氮工艺需要是水力环境常常背道而驰，因此，为达到一级A排放标准，增设化学除磷十分必要。

接触过滤技术作为化学除磷中占地最省，最容易进行污水厂提标改造除磷工序的一种，值得后续关注。

作者：清晏小叶。