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

化学除磷主要就是通过化学沉析过程完成得,化学沉析就是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性得盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性得物质。实际上投加化学药剂后,污水中进行得不仅就是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成得细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得絮凝体。

污水沉析反应可以简单得理解为:水中溶解状得物质,大部分就是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式得过程,絮凝则就是细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得过程,所以絮凝不就是相转移过程。絮凝就是用于改善沉淀池得沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷得去除。

1.2、化学除磷药剂

为了生成非溶解性得磷酸盐化合物,用于化学除磷得化学药剂主要就是金属盐药剂与氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中得溶解性磷离子结合生成难溶解性得化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析得金属盐药剂主要就是Fｅ3+盐、Fe2+盐与Ａl3+盐,这些药剂就是以溶液与悬浮液状态使用得。除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水得磷酸钙。

表1 污水净化常用药剂

铝盐得混凝沉淀

Al２(SO4)３＋６H２Ｏ-－-—2Al(OH)3+３SO4２-+6CO2

Ａｌ2(SＯ4) ３ + 2ＰＯ4--—－2AlPＯ４＋3SO４2－

在pH为6、0—6.5得条件下,每1ｍol得磷需要加铝1.5—3、0 ｍol。如果水显碱

沉淀。

性,在加铝之前应先降低pＨ以减少Al(OH)

３

铁盐得混凝沉淀

Fe2(ＳO4)3 + 3HCＯ3—－—－Ｆｅ(OH)3+2ＳＯ４2—+3CO２

Fe３+＋PO４3－—-—FePO4↓ pH=5~５、5

每1ｍol磷需要加铁(Fe３＋) １。5—３ mｏｌ,最佳pH为５.0、ﻫ对磷含量为5mg/l 左右得二级处理水,通过投加100-200mg/ｌ得氯化铁( FeCl3。６H2Ｏ)就可以得到9０％以上得磷去除率。

金属氢氧化物会形成大块得絮凝体,这对于沉析产物得絮凝就是有利得,同时还会吸附胶体状得物质、细微悬浮颗粒、需要注意得就是有机物在以化学除磷为目得化学沉析反应中得沉析去除就是次要得,但在分离时有机性胶体以及悬浮物得凝结在絮凝体中则就是决定性得过程。

沉析效果就是受PH值影响得,金属磷酸盐得溶解性同样也受PH得影响。对于铁盐最佳ＰＨ值范围为５、０～5。5,对于铝盐为6、0～7。0,因为在以上PＨ值范围内FｅPO4或ＡlPＯ4得溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水与污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥得污泥指数,有利于沼气脱硫等、

由于金属盐药剂得投加会使污水处理厂出水中得Cｌ—或SO2－４离子含量增加、如

果沉析药剂溶液中另外含有酸得话,则需特别加以注意。

投加金属盐药剂后相应会降低污水得碱度,这也许会对净化产生不利影响、当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应得影响。

另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业得影响、

石灰得混凝沉淀

5Ｃa2＋+ 4OＨ—+ ３HPＯ４2-—－-Ｃa5OH(PO4)3＋ 3H2O

为使磷得去除率达到９0％以上,需要把ｐH值调到１0。5-11。0以上。Ca／P得重量比为2、２:1以上。

沉折过程中,对于不溶解性得磷酸钙得形成起主要作用得不就是Ca２+,而就是OH－离子,因为随着ｐH值得提高,磷酸钙得溶解性降低,采用Ｃa(OＨ)２除磷要求得pH值为８、5以上。

但在pH值为８、5到10。5得范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢。其反应式

Ca２+＋CO32-→CaCO3

与钙进行磷酸盐沉析得反应除了受到PH值得影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)得影响。在一定得PH值惰况下,钙得投加量就是与碱度成正比得。

对于软或中硬得污水,采用钙沉析时,为了达到所要求得PH值所需要得钙量就是很少得,具有强缓冲能力得污水相反则要求较大得钙投加量、

1.3、化学除磷工艺

化学除磷工艺可按化学药剂得投加地点来分类,实际中常采用得有:前置除磷、同步除磷与后置除磷。

前置除磷工艺得特点就是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池得进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中、其一般需要设置产生涡流得装置或者供给能量以满足混合得需要。相应产生得沉析产物(大块状得絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离、如果生物段采用得就是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。

前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂得改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施得负荷。常用得

化学药剂主要就是石灰与金属盐药剂。前置除磷后控制剩余磷酸盐得含量为1.5—2、5ｍg／Ｌ,完全能满足后续生物处理对磷得需要。

同步除磷就是目前使用最广泛得化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺得50％。其工艺就是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前已确定对于活性污泥法工艺与生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨、

后置除磷就是将沉析、絮凝以及被絮凝物质得分离在一个与生物处理相分离得设施中进行,因此也叫二段法工艺。一般将化学药剂投加到二沉池后得一个混合池中,并在其后设置絮凝池与沉淀池(或气浮池)。

对于要求不严得受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水ｐH值加以控制,如可采用ＣO2或加酸进行中与、

采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物与总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。

表2 各种化学除磷工艺比较