如何除去污水中的磷
常規(guī)的生物處理法通過剩余污泥排放和處理可以從廢水中去除部分磷,一些特殊工藝或經(jīng)過調(diào)整運行方式以后具有除磷功能的普通工藝可以取得較好的除磷效果,具體方法有A/O,A²/O、SBR、氧化溝等。但生物處理法的除磷效果有限,當磷的排放標準很高時,往往需要使用化學(xué)除磷或?qū)⑸锓ㄅc化學(xué)除磷結(jié)合起來使用。
化學(xué)除磷是向水中投加化學(xué)藥劑,生成不溶性的磷酸鹽,然后再利用沉淀、氣浮或過濾等方法將磷從污水中除去。用于化學(xué)除磷的常用藥劑有石灰,鋁鹽和鐵鹽等三大類。
1、石灰除磷
石灰除磷是投加石灰與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀。
由于石灰進入水中后,首先與水的堿度反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,然后過量的鈣離子才能與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取決于待處理廢水的堿度,而不是廢水的磷酸鹽含量。
另外,廢水的鎂硬度也是影響石灰除磷的因素。因為在高pH值條件下,生成的Mg(OH)2沉淀是膠體沉淀,不但消耗石灰,而且不利于污泥脫水。
pH對石灰除磷的影響很大,隨著pH升高,羥基磷灰石的溶解度急劇下降,即磷的去除率增加,pH大于9.5后,水中所有磷酸鹽都轉(zhuǎn)為不溶性的沉淀。一般控制pH在9.5~10之間除磷效果好。
不同廢水的石灰量投加應(yīng)該通過實驗確定。
石灰除磷的具體方法有三種。一是在污水廠初沉池之前投加,而是在污水生物處理之后的二沉池投加,三是在生物處理系統(tǒng)之后投加石灰并配有再碳酸化系統(tǒng)。
2、鋁鹽除磷
鋁鹽除磷的常用藥劑是硫酸鋁和鋁酸鈉。不同的是投加硫酸鋁會降低廢水的pH,而投加鋁酸鈉會提高廢水的pH。因此硫酸鋁和鋁酸鈉分別適用于處理堿性和酸性廢水。
鋁鹽的投加比較靈活,可以在初沉池前投加,也可以在曝氣池中投加,或者在曝氣池和二沉池之間投加,還可以將化學(xué)除磷與生物處理系統(tǒng)分開,以二沉池出水為原水投加鋁鹽進行混凝過濾、或在濾池前投加鋁鹽進行微絮凝過濾。
在初沉池前投加,可以提高初沉池對有機物和SS的去除率,在曝氣池和二沉池之間投加,渠道或者管道的湍流有助于改善藥劑的混合效果,在生物處理系統(tǒng)之后投加,因生物處理對磷的水解作用可以使除磷效果更好。
由于受廢水堿度和有機物的影響,除磷的化學(xué)反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程,因此鋁鹽的佳投加量不能按計算確定,必須經(jīng)過試驗確定。
3、鐵鹽除磷
三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等都可以用來除磷,常用的是三氯化鐵。
與鋁鹽相似,大量三氯化鐵要滿足與堿度反應(yīng)生成的Fe(OH)3,以此促進膠體磷酸鐵的沉淀分離。磷酸鐵沉淀的佳pH范圍是4.5~5.0,實際應(yīng)用中pH值在7左右甚至超過7,仍有較好的除磷效果。 城市廢水投加大約45~90mg/ L三氯化鐵,可去除磷85%~90%。和鋁鹽一樣,鐵鹽投加點可以在預(yù)處理、二級處理或三級處理階段。
化學(xué)除磷面臨的問題
1、化學(xué)除磷大的問題是會使污水處理污泥量顯著增加。
因為在除磷時產(chǎn)生的金屬磷酸鹽和金屬氫氧化物以懸浮固體的形式存在于水中,終變成污泥。在初沉池前投加金屬鹽,初沉池污泥增加60%~100%,整個污水處理廠污泥量會增加60%~70%.在二級處理過程中投加金屬鹽,剩余污泥量增加35%~45%.
2、化學(xué)除磷會使污泥濃度降低20%左右,因此污泥體積加大,從而增加了污泥處理與處置的難度。
3、使用化學(xué)除磷時,出水可溶性固體含量增加。若固液分離不好時,鐵鹽除磷會使出水呈微紅色。