第七章 污水除磷技术

预沉淀
优点 • 预沉淀能同时去除部分有机 物，减轻后续生物处理工艺 负荷 • 与同步沉淀相比产生较少的 污泥 • 就污水厂改造容易 缺点 • 增加总的污泥量 • 给反硝化带来困难（有机物 被去除，碳源不足） • 沉淀污泥需要单独处理
同步沉淀
• • • • 优点 沉淀药剂能够充分利用 可以用比较便宜的二价铁盐 做沉淀剂 使污泥更易沉淀，防止污泥 膨胀 无需对原有构筑物进行改造 缺点 • 破坏聚磷菌的生理生化系统 • 污泥中的聚磷菌厌氧条件下 把磷重新释放
结晶法除磷的影响因素
• pH值 最佳pH值为8.0-9.0
• Ca/P 溶液中钙的投加量越多， 磷的去除效率越高
• 碳酸盐碱度 当碳酸盐碱度较高时，需 加酸调节pH，吹脱CO2降 低碱度，消除不利影响。
结晶法除磷的应用
• • • • 结晶法除磷的特点 除磷效率高，出水水质好 无二次污染 操作简单，运行费用低 适用范围广 结晶法除磷的应用情况 • 建成的二级生物处理厂，增加 结晶法除磷，组成二级强化工 艺 • 处理高浓度含磷废水，回收磷 • 可作为化学沉淀法的后一级除 磷方法
后沉淀
优点 • 磷酸盐的去除在一单独的构筑内进行，对前面的生 物处理工艺没有影响 • 加药量的多少可根据磷的负荷随时调控 • 除磷效率最高，可达93%-99%
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结晶法除磷技术
原理 • 在碱性条件下，溶液中的 PO43-和Ca2+反应可以生成羟基 磷酸钙沉淀。结晶法除磷是使 呈碱性并含有适量Ca2+的含磷 废水以一定流态通过填料床。 该填料结构和表面性质与羟基 磷酸钙相似，它破坏溶液离子 的亚稳定态，形成羟基磷酸钙 在填料颗粒表面结晶，从而达 到除磷的目的。
污水生物除磷工艺
• 厌氧—好氧生物除磷工艺（A－O工艺）其中的 “A”指的是“厌氧anaerobic”，它是直接根据 生物除磷的基本原理出发而设计出来的一个工 艺，其特点有：水力停留时间为3~6h；曝气池 内的污泥浓度一般在2700~3000mg/l；磷的去 除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l； 污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污泥的SVI 小于100，易沉淀，不易膨胀。
• 从系统中排出这种高磷污泥，就可达到除磷的目的。
生物除磷的原理与过程
厌氧环境中： 污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化 为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态 下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸 苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。 聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。
化学沉淀法除磷技术
• 化学沉淀法是向污水中投加药剂，使水中磷酸离子生成难容性的 盐，形成絮凝体与水分离，从而去除污水中所含磷一种物理方法， 使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。
比较项目 混凝剂的必要投加量 从沉淀物中再生混凝剂 污泥产量 污泥处理处置 处理水中的溶解盐 最适宜的pH值范围 处理效率 适用的处理规模 其他 石灰沉淀法 根据碱度，将pH值调至 一定值所需混凝剂量 可以 多 容易 不增加 大于10 高 大 会生成水垢 金属盐沉淀法 按与磷的物质的量比 不可以 少 困难 增加 6-8 一般 所有规模 投加药剂对生物处理有利
好氧环境中：
进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB 进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理 活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷 的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。
剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是 从污水中去除的含磷物质。 普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本 可满足排放要求。
生物除磷过程的影响因素
• ①溶解氧： 厌氧池内：0.2mg/L 好氧池内：2mg/L。 • ②污泥龄： 剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产 生的剩余污泥多，可以取得较好的除磷效果；一般3. 5到7天 • ③温度： 5~30C；
• ④pH值： 6~8。 • ⑤BOD5负荷： BOD/TP > 20； 小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强； 磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。 • ⑥硝态氮 硝酸盐应小于2mg/L，否则抑制聚磷菌的释磷和摄磷 能力及PHB合成能力；当COD/TKN 10，硝酸盐的影 响就减弱了。 • ⑦氧化还原电位： 好氧区的ORP: + 40~50mV；缺氧区的ORP: -160~ 5 mV
Phostrip除磷工艺
• 实际上是一种生物除磷与化学除磷相结合 的工艺，其特点有：除磷效果好，处理出 水的含磷量一般低于1mg/L；污泥的含磷 量高，一般为2.1-7.1%；石灰用量较低， 介于21-31.8mgCa(OH)2/m3废水之间；污泥 的SVI低于100，污泥易于沉淀、浓缩、脱 水，污泥肥分高，不易膨胀。
化学沉淀法除磷原理
石灰沉淀法(影响因素：碱度、镁） 3HPO42-+5Ca2++4OH-→Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O 金属盐沉淀法(影响因素：pH、物质的量比） Al2(SO4)3· 2O+2PO43- →2Al(PO4)3↓+18H2O 18H
化学沉淀法除磷工艺
• 化学沉淀法除磷的药剂 金属盐药剂：二价及三价铁盐、铝盐（氯化铝与硫酸铝）、高分 子聚合物（PAC、PFS) 碱性药剂：20%-40%石灰乳、40%铝酸钠 • 化学沉淀法除磷工艺 预沉淀 同步沉淀 后沉淀 两点加药工艺
第7章 污水除磷技术
污水生物除 磷原理
污水生物除 磷工艺
本章内容
化学沉淀法 除磷技术
结晶法除磷 技术
污水生物除磷原理
有关废水中的磷的基本概念： • 废水中的存在形式： 无机磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、 聚磷酸盐 有机磷等； • 所有细菌都从环境中摄取磷；
• 磷细菌（也称为聚磷菌、除磷菌），可过量、超出 生理需要的摄取磷，以聚合磷酸盐的形式贮存在细 胞体内，