污水处理中化学除磷技术的应用与研究

污水处理中化学除磷技术的应用与研究

邬剑平宁波市江北投资创业开发有限公司 315033

摘要：笔者系统介绍了化学除磷的实验室试验以及在线试验和调试，最后介绍了化学除磷技术在某污水厂的运用，结果表明，污水处理效果良好。

关键词：化学除磷、污水处理、T-P浓度

1 引言

磷的排放可导致接纳水域的富营养化，它是污水处理厂出水控制的主要参数之一。在污水处理生物除磷的工艺中，由于进水中易生物降解有机物的量、其它工艺参数及构筑物尺寸的影响，常使生物除磷工艺过程不稳定，进而不能保证出水T—P浓度在标准规定的控制范围内。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级标准A标准为磷酸盐(以P 计)≤0.5 mg/L，而根据多年来的污水处理运行数据，仅靠生物除磷工艺，出水中T—P的浓度是很难达到此要求的。为有效地控制出水中T—P 的浓度，达到达标排放的目的，在污水处理厂实际运行中，常通过化学法来进一步除磷。化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离去除沉淀物使磷从污水中除去。例如，化学除磷中常以铝盐为药剂，按一定数量投加至生物反应池内，其主反应为：

A12(SO4)3·14H2O+2PO43-→2AlP04↓+14H2O

可见，铝盐能与磷酸根离子(PO43- )作用生成难溶性的沉淀物，通过去除沉淀物而去除水中的磷。

某污水处理厂分期建设：第一期规模为22万t/d，采用的处理工艺为A—B两段生物吸附法；第二期规模为22万t/d，采用较新的UNITANK处理工艺；第三期规模为20万t/d，采用改良A2/O 工艺，目前正在建设中。首期工程限于当时的国家排放标准没有脱氮除磷要求，工艺设计没有考虑除磷脱氮，以2007年为例，其出水中T-P的平均值为1.10mg/L；而二期工程虽然处理工艺中有除磷功能，但由于上述原因，其出水中T—P的浓度也达不到排放要求，也以2007年为例，其出水中T—P的平均值为0.8mg/L，因此，如何使出水中的T—P达标排放，成为该污水处理厂必须解决的头等大事。

该污水处理厂从2008年1月开始，采用化学法进行除磷，投加的药剂为硫酸铝溶液。经过五个月的试验、调试，取得初步成果。从6月开始，利用试验得出的数据，对二期工程进行全线投药，并于8月开始，对一期工程B段生产线进行投药。经过三个月的运行，投药的工艺池出水中的T—P的平均值均<0.5 mg/L，达到达标排放的目的。这表明，该污水处理厂在化学除磷方面取得了较大的突破，能够有效地控制出水中T—P 的含量。

下面根据该污水处理厂在化学除磷方面进行的试验、调试和生产实践的情况，对化学除磷在污水处理工艺中的运用作一次技术探讨。

2 化学除磷的实验室试验

(1)药剂

硫酸铝溶液(Al2O3含量约为0.65％)。

(2)污水处理厂I#B池出水除磷效果试验

取4份400 mL1#B池出水分别置于4个500 mL的烧杯中，分别加入相同浓度不同量的硫酸铝，然后用多头搅拌机同时搅拌。先以260 r/min

转速快速搅拌1min，再以120 r/min转速缓慢搅拌5 min，静止1h后，取上层清液下一定深度处吸取部分水样测定上层清液中的磷的浓度，以混凝后的T—P浓度为除磷效果的评价参数。

(3)一期工程反应池采取的泥水的除磷效果试验

方法同上述I#B池出水除磷效果的试验方法一样，但试验用的水是1#B南反应池的第二廊道进入第三廊道的进水口处采取的泥水混合样。

(4)试验结果(见表1、表2)

表1 1#B池出水除磷效果的试验结果

表2 一期反应池采取的泥水的除磷效果试验

结果

从以上两个结果表可以看出，当硫酸铝的投加量达到0.3 mL时，T—P的去除效果是很明显的。

(5)小结

从本次试验中很明显可看出，随着硫酸铝的投加量的增大，对T—P的去除率也随着增大。虽然泥水混合样的试验中，当硫酸铝投加量达到0.4 mL时，T—P的浓度还是>0.50 mg/L，但从两个的原水样的T—P的浓度比较可以看出，反应池第三廊道还有生物除磷的效果。根据试验的结果可以推断出，在加药除磷的设备保证的情况下，进水2000m3/h，设备配制的硫酸铝投加量为2m3/h时，对T—P的去除应该是可以有保证的。

3 化学除磷的在线试验和调试

3.1投药口的确定

考虑到药液与污水中的溶解性磷酸盐反应时需要一定的时间，并保证反应的充分与均匀性，我们把投药口确定如下：A—B工艺中，A 段设在生化池的进水端，B段设在生化池最后廊道的进水端；UNITANK工艺设在曝气时段池体的进水端。

3.2 不同污水处理工艺的试验方案

(1)对于一期工程A—B工艺，我们以2#B北生化池作为试验池，以连续投药的方式进行试验，并分别取2#B1、2#B6(2#B南生化池与2#B 北生化池共用回流槽)和1群B1沉淀池出水水样进行化验比较。在试验过程中，我们不断调整投药流量和药液浓度，以测试不同投药量下的除磷效果，找出达到排放标准的合适的投药量。

(2)对二期工程UNITANK工艺，我们以3#线南池和4#线北池作为试验点，整套二期投药系统按既定程序运行，并设定只在往3#线南池和4#线北池投药时段时相应的螺杆泵开启投药(投药频率为每四小时内投药0.5h)，其它时段螺杆泵不开启；然后分别取3#线南池出水、3#线北池出水、4#线南池出水和4#线北池出水进行化验比较。试验中，我们也通过控制试验池体的投药量来测试不同投药量下的除磷效果。

(3)小结

经过一段时间的试验，通过对化验结果进行分析，我们得到以下结论：

a．在曝气池投加硫酸铝药液后可大大提高

出水中T—P的去除率，并且硫酸铝溶液的投加量与出水中T—P的去除率成一定的线性关系；

b．曝气池同样不投药，但2#B1沉淀池出水的T—P含量比1#B1沉淀池出水的T—P含量也小很多，说明硫酸铝溶液与污水中的T—P反应后产生的沉淀物也具有一定的除磷作用；

c．当硫酸铝溶液投加量适当时，对生化系统的影响不明显。4 化学除磷在生产中的运用

经过一系列试验和调试后，根据得到的数据，通过对照、比较和分析，选取了较为合适的投药量，从6月份开始，对二期工程进行全线投药运行；并从8月份开始，对一期工程B段生产线进行投药运行。表3是该污水处理厂2008年1—10月份一期、二期生产运行中的除磷情况。

表3 2008年1—1O月一期、二期除磷情况

5 总结

综合以上实验室试验、在线试验以及全面投入生产运行的结果，我们在化学除磷方面从中得出如下经验：

(1)向生化池投加硫酸铝溶液是降低出水中T—P的含量的有效方法。

(2)无论何种污水处理工艺，药液的投加点都应设置在生物反应池的进水端的适当位置，以保证药液与污水中的溶解性磷酸盐有充分的反应时间。

(3)根据计算，为保证出水中T—P的含量低于0.5mg/L，当硫酸铝溶液的浓度(以A12O3的有效成分计)为2％时，在A—B工艺中，处理每万吨污水的硫酸铝溶液投加量约为2.6m3；在UNITANK工艺中，处理每万吨污水的硫酸铝溶液投加量约为1m3。当硫酸铝溶液的浓度(以

A12O3的有效成分计)为其它值时，各污水处理工艺下的药液投加量依此类推。

参考文献：

[1]郑亚灿，李亚新．污水脱氮除磷技术[M]．北

京：中国建筑出版社，284～291．

[2]侯红娟，周琪．城市污水除磷技术发展[J]．四

JII环境，2004，23(6)：41-45．