(完整版)除磷原理除磷工艺
(完整版)除磷原理除磷工艺
(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、Fe2+盐和Al3+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Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH)3+3SO42-+6CO2Al2(SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42-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,沉淀。
在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3铁盐的混凝沉淀Fe2(SO4)3 + 3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2Fe3+ + PO43----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( FeCl3.6H2O)就可以得到90%以上的磷去除率。
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。
因此,化学除磷在水环境治理中起着重要的作用。
化学除磷的原理主要是利用化学物质与水中的磷形成沉淀,从而将磷去除。
常用的化学除磷方法包括铁铝混凝、硫酸盐沉淀和氢氧化铁沉淀等。
首先,铁铝混凝是一种常用的化学除磷方法。
在水处理过程中,向水中加入适量的铁盐或铝盐,通过混凝作用,使水中的磷与铁铝形成沉淀物,从而达到除磷的效果。
这种方法操作简单,除磷效果好,广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
其次,硫酸盐沉淀也是一种常见的化学除磷方法。
在水处理过程中,向水中加入适量的硫酸盐,通过与水中的磷反应生成难溶的磷酸钙沉淀,从而将磷去除。
这种方法适用范围广,除磷效果稳定,但需要注意控制投加量和pH值,以确保除磷效果。
另外,氢氧化铁沉淀也是一种常用的化学除磷方法。
在水处理过程中,向水中加入适量的氢氧化铁,通过与水中的磷反应生成难溶的磷酸铁沉淀,从而将磷去除。
这种方法除磷效果好,操作简便,但需要注意控制投加量和搅拌时间,以确保除磷效果。
总的来说,化学除磷是一种重要的水环境治理方法,通过利用化学物质与水中的磷形成沉淀,从而将磷去除。
不同的化学除磷方法有着各自的特点和适用范围,可以根据实际情况选择合适的方法进行除磷处理。
同时,在进行化学除磷过程中,需要严格控制投加量、搅拌时间和pH值,以确保除磷效果。
化学除磷的原理和方法对于改善水体质量、保护水资源具有重要意义。
生物除磷原理
生物除磷,是指活性污泥法处理污水时,将活性污泥交替在厌氧以及好氧状态下运行,能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长,使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。
污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下过量地摄取磷。
经过排放富磷剩余污泥,其结果与普通活性污泥法相比,可去除污水中更多的磷。
基本过程
1、除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2、除磷菌的磷释放
在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3、富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。
生物脱氮除磷原理及工艺
(2)反应过程 (3)反硝化反应的控制指标
①碳源
污水中的碳源,BOD5/T—N>3-5时,勿需外加 外加碳源,CH3OH(反硝化速率高生成CO2+H2O),
②PH值
当BOD5/T—N<3-5时
适当的PH值(6.5-7.5) ——主要的影响因素
PH>8,或PH<6,反硝化速率下降
8
同化反硝化
+4H
+4H
缓慢搅拌池
沉淀池
21
三、 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
※ 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。
设内循环
产生碱度,3.75mg碱度/mgNO3—N 勿需建后曝气池
回流水含有NO3—N(沉淀池污泥反硝化生成)
要提高脱氮率,要增加回流比
(2)影响因素与主要工艺参数
水力停留时间:3 :1; 循环比:200%; MLSS值:大于3000mg/l; 污泥龄:30d; N/MLSS负荷率:0.03gN/gMLSS.d 进水总氮浓度:小于30mg/l。
活性污泥法的传统功能——去除水中溶解性有机物
1、同化作用
污水生物处理中,一部分氮备同化微生物细胞的 组分。按细胞干重计算,微生物中氮的含量约为 12.5%
4
2、氨化反应 与硝化反应 (1)氨化反应
RCHNH2COOH+O2氨化菌 RCOOH+CO2+NH3
3、硝化反应
(1)硝化过程
生物脱氮除磷原理及工艺
生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害;然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污废水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体;在好氧生物处理中,生活污水经生物降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除;同时产生N NH -3、N NO --3和-34PO 和-24SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除;二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%~ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准;因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要;2 生物脱氮除磷机理生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即,将3NH 转化为N NO --2和N NO --3;在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即,将N NO --2经反亚硝化和N NO --3经反硝化还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环;水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的1;错误!硝化——短程硝化:O H HNO O NH 22235.1+→+硝化——全程硝化亚硝化+硝化:O H HNO O NH 22235.1+−−−→−+亚硝酸菌错误!反硝化——反硝化脱氮:O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮:O H N HNO NH 22232+→+反硝化——厌氧氨反硫化脱氮:O H S N SO H NH 2242342++→+废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分;主要过程如下:氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮;硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮;其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌,以无机碳化合物为碳源,从+4NH 或-2NO 的氧化反应中获取能量;其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35 ℃,在土壤中为30-40 ℃,最佳pH 值偏碱性;反硝化作用是反硝化菌大多数是异养型兼性厌氧菌,DO< mg/L 在缺氧的条件下,以硝酸盐氮为电子受体,以有机物为电子供体进行厌氧呼吸,将硝酸盐氮还原为2N 或-2NO ,同时降解有机物2;生物除磷原理磷在自然界以2 种状态存在:可溶态或颗粒态;所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷,达到磷水分离;废水在生物处理中,在厌氧条件下,聚磷菌的生长受到抑制,为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐,同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量,称该过程为磷的释放;进入好氧环境后,活力得到充分恢复,在充分利用基质的同时,从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐,从而完成聚磷的过程;将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除,即可达到除磷的目的3;聚磷菌在厌氧条件下,分解体内的多聚磷酸盐产生ATP,利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成PHB;与此同时释放出-34PO 于环境中1; 好氧吸磷过程聚磷菌在好氧条件下,分解机体内的PHB 和外源基质,产生质子驱动力将体外的-34PO 输送到体内合成ATP 和核酸,将过剩的 -34PO 聚合成细胞贮存物:多聚磷酸盐异染颗粒; 3 生物脱氮除磷工艺从生物脱氮除磷的机理分析来看,生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧3 种状态,这3个不同的工作状态可以在空间上进行分离,也可以在时间上进行分离;近年来,随着对生物脱氮除磷的机理研究不断深入,以及各种新材料、新技术、新设备的不断运用,衍生出了许多新的生物脱氮除磷工艺,其中典型的几种处理工艺如下;SBR 工艺SBR 工艺是一种新近发展起来的新型处理废水的工艺,即为序批式好氧生物处理工艺,其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同,不同点是其在运行时,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在一个反应池中周期性运行,所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统,系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易;该法处理焦化废水有着独有的优势:一是不要空间分割,时序上就能创造出缺氧和好氧的环境,即具有A /O 的功能,十分有利于氨氮和COD 的去除;二是该法的沉淀是一种静止的沉淀,对污泥沉淀性能不好的废水,固液分离效果非常明显;三是该法可以省去二沉池,其占地面积相对要小一些;自动控制系统的发展和完善,为SBR 工艺的应用提供的物质基础;但因为SBR 是间歇运行的,为了解决连续进水问题,至少需要设置两套SBR 设施,进行切换运行;SBR 工艺流程图见图14;CAST 工艺CAST 实际上是一种循环SBR 活性污泥法,应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程,生物反应和泥水分离在同一池内完成,与SBR 同样使用滗水器;污水首先进入选择器,污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除,回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化;然后进入厌氧区,此时为微生物释磷提供条件;第三区为主曝气区,主要进行BOD 降解,同时硝化反硝化;CAST 选择器设置在池首,防止了污泥膨胀; 3.3 MSBR 工艺连续流序批式活性污泥法工艺ModifiedSequencing Batch Reactor,简称MSBR;首先,污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷,然后混合液进入缺氧池反硝化;反硝化后的污水进入好氧池,有机物在好氧条件下被降解,活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR,澄清后上清液排放;此时另一边的SBR 在回流量的条件下进行反硝化、硝化或静置预沉;回流污泥首先进入浓缩池浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥进入缺氧池;这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的厌氧释磷提供更为有利的条件;CAST 综合了以往除磷脱氮工艺的优点,保证了各污染物质降解的最大速率环境,去除有机污染物效率更高,脱氮除磷效果更好A/2工艺OA/2工艺传统OA/2工艺或称AAO工艺,在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区,能够同时作到脱氮、O除磷和有机物的降解,其工艺流程见图2;污水进入厌氧反应区,同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥,聚磷菌在厌氧条件下释磷,同时转化易降解COD、VFA为PHB,部分含氮有机物进行氨化;污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是进行脱氮;硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来,通常内回流量为2~4倍原污水流量,部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除;混合液从缺氧反应区进入好氧反应区,混合液中的COD浓度已基本接近排放标准,在好氧反应区除进一不降解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,混合液中硝态氮回流至缺氧反应区,污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除;该工艺流程简洁,污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行,丝状菌不能大量繁殖,污泥沉降性能好5;它将厌氧段、缺氧段放在工艺的第一级, 充分发挥了厌氧菌群承受高浓度、高有机负荷能力的优势, 处理效果较好, 产生的污泥较一般的生物法少;可用于处理工业废水比重较大城市污水, 另外, 由于它是在普通活性污泥法的基础上发展起来的, 因而也较容易用于生物法处理的老污水厂的改造;A/2工艺改良O改良O A /2工艺是中国市政工程华北设计研究院提出的,工艺综合了A/O 工艺和改良UCT 工艺的优点,即在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池;首先回流污泥和10%的污水进入厌氧/缺氧池进行反硝化以去除回流污泥中的硝酸盐;90%的污水进入厌氧区与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下将部分易生物降解的大分子有机物转化为VFA ;聚磷菌释磷,同时吸收VFA 以PHB 的形式贮存于胞内;在缺氧区,反硝化菌利用污水中的有机物和经混合液回流而带来的硝酸盐进行反硝化,同时去碳脱氮;在好氧区,有机物浓度相当低,有利于自养硝化菌生长繁殖,进行硝化反应,同时聚磷菌过量摄磷;通过沉淀、排除剩余污泥达到除磷的目的;该工艺降低回流污泥中硝态氮对后续厌氧池的不利影响,有利于厌氧池的聚磷菌释磷,改善了泥水分离性能6;3.5 UCT 改良工艺改良的UCT 工艺University of Cape Town 脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧1 池、缺氧2 池、好氧池、沉淀池系统组成,有2 个缺氧池;缺氧1 池只接受沉淀池的回流污泥,同时缺氧1 池有混合液回流至厌氧池,以补充厌氧池中污泥的流失;回流污泥携带的硝态氮在缺氧1 池中经反硝化被完全去除;在缺氧2池中接受来自好氧池的混合液回流,同时进行反硝化,缺氧1 池出水中的N NO --3 带进厌氧池使之保持较为严格的厌氧环境,从而提高系统的除磷效率7;立体循环一体化氧化沟氧化沟是一种而有效的污水处理技术,具有稳定的处理效果,是污水生物处理技术之一;特别是用于污水脱氮,氧化沟比其它生物脱氮工艺费用低、TN 去除效率高;然而,与活性污泥法相比,氧化沟占地面积较大,在土地紧张的城市或地区,氧化沟的应用受到限制8;针对常规氧化沟存在的问题,成功地研究出立体循环一体化氧化沟;其特点是:① 氧化沟采用立体循环,在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程;与现有氧化沟相比,占地面积可减少约50%;② 沉淀区与氧化沟合建,沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内,可节省投资和能耗;③ 结构紧凑,运行操作简便;新型立体循环一体化氧化沟既保留氧化沟设备和运行操作简单等优点,又可减少占地面积; 4 结语污水生物脱氮除磷是当今水处理的热点与难点;新的脱氮除磷理论的提出,为生物脱氮除磷工艺指引了方向;如:SND 同时硝化反硝化工艺、SHARON 工艺、氧限制自氧硝化—反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺以及短程硝化—厌氧氨氧化组合工艺等;但是,生物脱氮除磷工艺的发展已不仅仅要求对N,P 去除率,而且要求处理效果稳定,可靠的运行工艺;今后对此技术的研究应集中在以下方面:第一、加深除磷机理的研究;反硝化聚磷菌的出现解决了硝化菌与聚磷菌争夺碳源,污泥龄不同等主要矛盾;为新型同步脱氮除磷工艺提供了理论依据;但是对于反硝化聚磷菌的了解还不够全面,尤其是其除磷机理还待于进一步研究;应突破传统理论,从微生物的角度来调控工艺;第二、随着脱氮除磷工艺的进一步发展,许多研究者在进行小试时,都驯化出颗粒污泥,而颗粒污泥的出现改善了污泥膨胀这一难题;同时发现颗粒污泥对N,P 的去除要远远优于絮状污泥;今后在对颗粒污泥的研究上应更加深入,研究了解颗粒污泥外部的胞外聚合物是否对N,P 有吸附作用,并进一步研究颗粒污泥的形成机理,调整现有反应器的运行参数,从而加速颗粒污泥的形成,提高脱氮除磷效率;。
污、废水_深度处理——除磷的微生物学原理与工艺
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的生理活动, 部分供其从污水中变本加厉地、过量地摄取磷,以 聚合磷酸盐(Ploy-P)的形式贮藏在菌体内而形成高 磷污泥,这就是好氧吸磷。通过剩余污泥排出。
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。
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每天都是美好的一天,新的一天开启 。20.12.820.12.801:5601:56: 0301:56:03Dec -20
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人生不是自发的自我发展,而是一长 串机缘 。事件 和决定 ,这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月8日 星期二 1时56分3秒T uesday, December 08, 2020
城市污水生物除磷原理与工艺
1、生物法除磷原理
生物除磷——就是利用聚磷菌能够过量 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。
厌氧放磷:
厌氧条件下,聚磷菌将体内的聚 磷分解产生能量,释放PO43-
一部分能量用于吸收外界可 溶性脂肪酸,形成PHB
A2/O法由厌氧池和好氧池组成,能 同时去除污水中有机物及磷
原污水
(释放磷)
曝气池 (BOD去除
吸收磷)
沉淀池
(厌氧)
(好氧)
处理水
回流污泥(含磷污泥)
厌氧-好氧除磷工艺流程
剩余污泥
含磷污泥 用作肥料
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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。
(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。
污水生物脱氮除磷原理及工艺
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧: l厌氧池内:绝对的厌氧,即使是NO3-等也不允许存在; l好氧池内:充足的溶解氧。 ②污泥龄: l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;
l 有报道称:污泥龄为 30d ,除磷率为 40%;污泥龄为 17d,
除磷率为50%;而污泥龄为5d时,除磷率高达87%。
减弱了。
⑦氧化还原电位: l好氧区的ORP: + 40~50mV;缺氧区的ORP: -160~ 5mV
第四节 废水生物脱氮工艺与技术
一、活性污泥法脱氮传统工艺 二、缺氧 — 好氧活性污泥法生物脱氮系统( A—O 工 艺) 三、氧化沟生物脱氮工艺 四、生物转盘生物脱氮工艺
一、活性污泥法脱氮传统工艺
NH3或N2
出水
三、除磷的物化法(混凝沉淀法)
1)铝盐除磷:
Al
3
PO
3 4
AlPO
4
一般用Al2(SO4)3,聚氯化铝(PAC)和铝酸钠(NaAlO2) 2)铁盐除磷:FePO4 、 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3
3)石灰混凝除磷:
5 Ca
生物脱氮的基本原理
好氧或厌氧条件 碱度增大,pH值升高 O2或无氧 异养细菌 绝对好氧条件 碱度下降,pH值降低 O2 氨氧化细菌 (自养型) 亚硝化作用 绝对好氧条件 碱度和pH值无变化 O2 硝化细菌 -N (自养型) NO -N
3
有机氮
NH4+-N
NO2
①氨化作用
硝化作用
②硝化作用
碱度增大,pH值升高 缺氧条件 有机物 有机物
2
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。
(最新整理)除磷的方法和原理
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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。
化学除磷原理
化学除磷原理化学除磷是指利用化学方法去除水体中的磷,以改善水质。
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,引发藻类过度生长,从而破坏水体生态平衡。
因此,化学除磷在水环境治理中具有重要的意义。
一、化学除磷的原理。
化学除磷的原理主要是通过添加化学药剂,使水中的磷形成难溶的沉淀物,从而将磷从水体中去除。
常用的化学药剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
这些化学药剂在水中与磷结合生成难溶的沉淀物,然后沉淀到水底或被过滤去除,从而达到除磷的目的。
二、常用的化学除磷方法。
1. 氢氧化铁法,氢氧化铁是一种常用的化学除磷剂。
当氢氧化铁与水中的磷结合时,会生成铁磷沉淀物。
这种沉淀物具有较高的稳定性,能够有效地将磷去除。
氢氧化铁法除磷效果好,操作简便,是目前较为常用的化学除磷方法之一。
2. 氢氧化铝法,氢氧化铝也是一种常用的化学除磷剂。
它与水中的磷结合生成铝磷沉淀物,同样能够有效地去除水体中的磷。
氢氧化铝法适用范围广,除磷效果稳定,是化学除磷的重要方法之一。
三、化学除磷的应用。
化学除磷广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村污水处理等领域。
在污水处理过程中,通过添加适量的化学除磷剂,可以有效地去除水体中的磷,改善水质,减少水体富营养化的发生。
此外,化学除磷也可应用于湖泊、河流等自然水体的治理。
通过定期投放适量的化学除磷剂,可以有效地控制水体中的磷含量,减缓水体富营养化的发展,保护水体生态环境。
四、化学除磷的注意事项。
在使用化学除磷剂时,需要注意控制投药量,避免过量使用导致水体中产生过多的沉淀物。
同时,化学除磷剂的选择应根据水质特点和具体情况进行合理选择,以达到最佳的除磷效果。
另外,化学除磷过程中产生的沉淀物需要进行适当处理,避免对水体环境造成二次污染。
因此,在化学除磷过程中,需要合理处理沉淀物,减少对水体的影响。
总之,化学除磷是一种重要的水环境治理方法,通过合理应用化学除磷技术,可以有效地改善水体质量,保护水生态环境,促进水环境可持续发展。
生物除磷的原理和工艺
生物除磷的原理和工艺生物除磷的原理和工艺城市污水所含的磷主要来源于人类活动的排泄物及废弃物、工矿企业、合成洗涤剂和家用清洗剂等,所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐。
那么它的原理是什么呢?工艺又有哪些呢?一起来了解一下!1、生物除磷的基本原理在废水生物除磷过程中,活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时,在活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”,聚磷菌在好氧条件下可超出其生理需要而从废水中过量摄取磷,形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。
在生物除磷污水处理厂中,都能观察到聚磷菌对磷的转化过程,即厌氧释放磷酸盐——好氧吸收磷,也就是说,厌氧释放磷是好氧吸收磷和最终除磷的前提条件。
2、生物除磷的影响因素⑴有机物负荷及其性质⑵温度温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显,在一定温度范围内,温度变化不是十分大时,生物除磷都能成功运行。
试验表明,生物除磷的温度宜大于10℃,因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。
⑶溶解氧由于磷是在厌氧条件下被释放、好氧条件下被吸收而被去除,因此,溶解氧对磷的去除速率和去除量影响很大。
溶解氧的影响体现在厌氧区和好氧区两个方面。
⑷厌氧区的硝态氮在生物除磷工艺中,硝酸盐的去除是除磷的先决条件。
进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。
⑸泥龄由于生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥去除磷的,因此,处理系统中泥龄的长短对污泥摄磷作用及剩余污泥的排放量有直接的影响,从而决定系统的脱磷效果,以除磷为目的的污水处理系统的污泥龄一般控制在3、5~7d。
⑹pH值生物除磷系统合适的pH值范围与常规生物处理相同,为中性和弱碱性。
较高的pH值会导致磷酸钙的沉积,堵塞管道,影响污水厂的正常运行。
3、生物除磷的典型工艺典型工艺为A/O除磷工艺,由活性污泥反应池和二沉池构成。
活性污泥反应池分为厌氧区和好氧区,污水和污泥顺次经厌氧和好氧交替循环流动。
回流污泥进入厌氧池,微生物在厌氧条件下吸收去除一部分有机物,并释放出大量的磷,然后进入好氧池并在好氧条件下摄取比在厌氧条件下所释放的更多的磷,同时废水中有机物得到好氧降解,部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出处理系统,实现磷的去除。
废水除磷的基本原理
废水除磷的基本原理废水除磷是指将含有高浓度磷的废水中的磷元素去除或转化为不易溶解的形式,以达到减少废水中磷污染物的排放的目的。
废水除磷的基本原理如下:1.化学沉淀法:化学沉淀法是废水除磷的传统方法之一、它通过添加适量的金属盐(如铁盐、铝盐)到废水中,利用金属盐与废水中的磷离子形成不溶性的磷盐沉淀物。
这些沉淀物可以通过沉淀、过滤等步骤进行分离和回收。
化学沉淀法适用于废水中磷浓度较高的情况。
2.生物吸附法:生物吸附法是利用特定的微生物或其他生物材料具有吸附磷的能力。
这些微生物或生物材料可以通过培养和繁殖得到,然后添加到废水中,吸附废水中的磷污染物。
生物吸附法相对于化学方法具有成本低、处理效果好等优点,因此在废水处理中得到了广泛应用。
3.活性炭吸附法:活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料。
废水中的磷污染物可以通过活性炭的孔隙吸附作用被捕获并去除。
当活性炭吸附饱和后,可以通过热解或气体吹脱等方式恢复活性炭的吸附能力,实现磷回收。
4.含铁氧化物吸附法:含铁氧化物(如铁氧化铝、铁氧化锰等)具有很高的吸附磷能力。
废水中的磷污染物可以通过与含铁氧化物的表面作用而吸附在其上。
这种吸附作用可以通过调节废水中的pH值、含铁氧化物的溶解度和废水中的磷浓度等条件来实现。
5.高效生物脱磷法:高效生物脱磷法是利用特定的细菌(如含聚磷酸盐细菌)来进行废水除磷的方法。
这些细菌可以利用废水中的有机物作为电子供体,将废水中的磷转化为多聚磷酸盐的形式存储在细菌体内。
然后,通过一系列步骤将细菌和多聚磷酸盐从废水中分离并回收,实现废水除磷。
综上所述,废水除磷的基本原理可以通过化学沉淀法、生物吸附法、活性炭吸附法、含铁氧化物吸附法和高效生物脱磷法来实现。
不同的方法适用于不同的废水特性和处理要求,需根据具体情况选择合适的除磷方法进行处理。
除磷剂的原理
除磷剂的原理
除磷剂是一种技术术语,用于描述除去水体中超出排放标准的磷元素的物质。
它可以以化学形式或机械形式投放到受污染的水体中,以缓解磷污染的影响。
除磷剂的原理主要有三种:
一、吸附/絮凝原理。
吸附/絮凝原理是除磷的基本原理,它是指除去水体中含有的磷元素的一种物理-化学方法。
在吸附或絮凝中,磷元素会被一种含有有机聚合物或粗颗粒固体(如金属颗粒)的材料包裹住,以阻止它们的溶解,从而减少它们在水中的浓度。
二、反渗透原理。
反渗透原理是一种技术,用于除去高磷水体中超出排放标准的磷元素。
它是通过把受污染的水从一个膜的一端强力推进,推到另一端的渗透膜上,使磷元素不能进入膜的另一端,从而实现除磷的目的。
三、投加活性碳原理。
投加活性碳原理是一种技术,用于从水体中去除溶解的有机污染物和少量的磷元素。
它是将高纯度活性碳以萃取剂的形式投放到受污染的水体中,以吸附污染物和磷元素,从而实现除磷的目的。
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生化池除磷的原理
生化池除磷的原理生化池除磷是指通过生物或化学方式去除水体中的磷,以达到减少或消除水体富营养化的目的。
这是一种重要的污染物处理方式,对于改善水质具有重要的意义。
下面将以生物和化学两个方面来解答生化池除磷的原理。
生物除磷的原理:生物除磷是利用特定的微生物菌株去去除水体中的磷。
有机负荷较高的废水中的磷,主要分为溶解态磷和颗粒态磷。
微生物的基本代谢反应不直接去除磷,但某些具有强磷酸氧化还原能力的细菌或真菌可以将水体中的磷逐渐转变为可沉积的颗粒态磷,并将其沉积于水体底泥中。
生物去除磷的过程主要包括磷的吸附、磷的内源吸收以及磷的沉积。
在废水生物处理系统中,一般采用A2/O(Anaerobic baffled reactor+ Oxic tank)工艺,即发展厌氧/好氧/缺氧的菌群,以实现最佳的除磷效果。
厌氧条件下,废水中的磷以无机磷酸盐的形式进入废水处理系统。
在Anoxic区域与有机物质发生反应,被生物吸收,同时产生磷酸根离子的沉淀。
这种吸附和反应机制被称为生物吸附除磷。
好氧条件下,溶解态的磷被细菌通过吸附、内源吸收和附着胞体沉积的方式去除。
废水进入好氧区后,磷初始去除率较低,但随着好氧条件的作用,水体中的溶解态磷不断转变为颗粒态磷,这种转变过程是通过微生物的吸附和内源吸收过程完成的。
缺氧条件下,水体中的磷被包裹在胞外聚磷体(EBPR)中,随着EBPR的形成和生长,废水中的磷便会逐渐沉积下来。
磷的沉积过程是通过EBPR颗粒聚磷细菌的繁殖和释放胞外聚磷体实现的。
生物除磷的优点是处理效果稳定且成本相对较低,尤其适用于连续运行的废水处理系统,如污水处理厂。
化学除磷的原理:化学除磷是通过加入化学药剂改变水体中磷的形态,并使其沉淀下来。
常见的化学药剂有氢氧化铝、硫酸铝、聚合氯化铝等。
化学除磷的原理是通过化学反应将溶解态磷转变为颗粒态磷,随后沉积到水体底泥中。
在水体中添加化学药剂后,药剂和水中的磷发生反应,生成不溶性的磷酸铝、磷酸铁等盐类,这些盐类难溶于水,磷即沉淀下来。
污水处理除磷原理及除磷工艺详解
污水处理除磷原理及除磷工艺详解污水中磷是一种重要的污染物,需要进行除磷处理。
除磷的原理是通过物理、化学、生物等方式将污水中的磷分离出来,以达到减少磷排放的目的。
吸附是指通过吸附剂将污水中的磷吸附到吸附剂表面上,从而实现磷的去除。
常用的吸附剂有硅胶、活性炭、氧化铁等。
吸附剂的选择要考虑到吸附剂的吸附能力、成本和再生利用等因素。
沉淀则是将污水中的磷通过化学反应形成不溶性的沉淀物,从而实现磷的去除。
常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化铝等。
沉淀剂与污水中的磷发生反应生成稳定的沉淀物,然后通过沉降或过滤等方式将沉淀物与水体分离,从而实现磷的去除。
生物去除则是通过利用生物菌群的作用将污水中的磷去除。
常用的生物去除方式有生物吸附、生物沉淀和生物转化。
生物菌群具有高效、低成本的特点,可以在合适的条件下将污水中的磷转化为无机盐或沉淀物,从而实现磷的去除。
除磷工艺包括化学除磷、生物除磷和吸附除磷等。
化学除磷工艺通常采用化学沉淀的方式进行。
在污水处理系统中加入适量的化学药剂,比如氢氧化钙、氢氧化铝等,与污水中的磷发生反应,生成稳定的磷盐沉淀物,然后通过沉淀或过滤等方式将磷盐沉淀物与水体分离,从而实现磷的去除。
生物除磷工艺主要利用细菌对污水中的磷进行吸附和沉淀,进而将其去除。
生物除磷工艺通常需要2个阶段,即厌氧吸附和好氧沉淀。
首先,将含有磷的污水引入厌氧单元,厌氧细菌在无氧条件下生长并吸附磷。
然后将厌氧阶段的污水引入好氧单元,好氧细菌通过氧化和吸附的方式进一步去除磷。
吸附除磷工艺是通过将吸附剂加入到污水中,利用吸附剂的表面活性来吸附污水中的磷。
吸附剂通常是多孔材料,有较大的比表面积,可以吸附磷并将其分离出来。
吸附除磷工艺具有操作简单、成本低、除磷效果好等优点。
总结起来,污水处理除磷的原理和工艺主要包括吸附、沉淀和生物去除等。
在实际应用中,可以根据污水的特性、处理要求和经济性等因素选择合适的除磷技术和工艺,以实现高效、低成本的除磷效果。
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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、Fe2+盐和Al3+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
Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH)3+3SO42-+6CO2
Al2(SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42-
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,
沉淀。
在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)
3
铁盐的混凝沉淀
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。
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( FeCl3.6H2O)就可以得到90%以上的磷去除率。
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。
需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。
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的溶解性最小。
另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。
如果沉
析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,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的影响。
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的影响。
石灰的混凝沉淀
5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42----Ca5OH(PO4)3 + 3H2O
为使磷的去除率达到90%以上,需要把pH值调到10.5-11.0以上。
Ca/P的重量比为2.2:1以上。
沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。
但在pH值为8.5到10.5的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的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。
在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
1.3、化学除磷工艺
化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类,实际中常采用的有:前置除磷、同步除磷和后置除磷。
前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中。
其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。
相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。
如果生物段采用的是生物滤池,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的改建,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的负荷。
常用
的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。
前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/L,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。
其工艺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和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。
后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行,因此也叫二段法工艺。
一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中,并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,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或加酸进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,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
第二章、生物法除磷
生物法除磷的原理是某些细菌交替地处于厌氧与好氧条件下 ,在厌氧时 ,细菌吸收低分子的有机物并以聚β 2羟基丁酸( PHB)等形式在体内储存起来 ,同时将细胞原生质中聚合磷酸盐以正磷酸盐的方式释放出来 ,此时污水中磷的含量升高 ,BOD 的含量降低。
然后在好氧条件下 ,细菌将吸收的有机物(PHB)氧化分解 ,并提供能源 ,同时从污水中吸收大量的磷 ,以聚磷酸盐的形式储存起来 ,其吸收的量大于其释放的量 ,这时污水中的磷含量大大降低 ,通过把剩余污泥排出系统 ,同时将细菌摄入的磷排走从而达到除磷的目的。
常见的生物除磷主要工艺:A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺等。
A/O工艺,这是目前最为简单的一种生物除磷方法,原污水或初沉池出水与回流污泥在厌氧池中进行混合,这种工艺要求没有硝化反应。
一般来说,当厌氧区和好氧区的水力停留时间分别为0.5~1h和1~3h时,便可获得较好的去除磷和去除有机物的效果。
由于生物除磷系统主要通过排除剩余污泥去除磷,因此剩余污泥量的多少将决定系统的脱氮效果。
一般污泥龄较短的系统产生较多的剩余污泥,可以取得较高的除磷效果。
有报道,泥龄为30天时的除磷率为40%;年龄为17天时除磷率为50%;年龄为5天时的除磷率可提高到87%。
总结
化学沉淀法除磷工艺虽除磷效率相对较高 ,但消耗化学药剂并产生大量的化学污泥 ,处理成本相对昂贵;而传统的生物处理工艺操作简单 ,但磷去除效率较低 ,难以满足出水要求。