污水處理化學(xué)除磷技術(shù)

污水處理化學(xué)除磷技術(shù)

當前，水生態(tài)系統污染逐步惡化，為此，各地區逐步加大對污水處理工作的重視與投入力度。其中，除磷技術(shù)的應用較為廣泛。然而，化學(xué)除磷環(huán)節存在各類(lèi)亟待解決的問(wèn)題，這使得整體處理效果難以達到預期指標。為此，切實(shí)優(yōu)化除磷方式具有實(shí)際意義。

　　1、水體富營(yíng)養化的危害及城市污水處理的基本要求

　　1.1 水體富營(yíng)養化的危害

　　現階段，我國水生態(tài)環(huán)境中的磷元素主要來(lái)自于農業(yè)種植、工業(yè)廢水與生活污水三方面。從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)說(shuō)，水體富營(yíng)養化問(wèn)題所帶來(lái)的負面影響較為嚴重，且生態(tài)修復難度系數較高。水體富營(yíng)養化的危害主要體現在如下幾方面：

　?、偎w富營(yíng)養化為水藻類(lèi)植物提供了豐富的營(yíng)養元素，這使得水藻在短時(shí)間內快速生長(cháng)，并逐步覆蓋整個(gè)水體環(huán)境，而這些水藻植物的非常規生長(cháng)使水體含氧量急劇下降，導致各類(lèi)水生生物因缺氧而死亡，同時(shí)，水體的自?xún)艋芰ο陆?，造成嚴重的生態(tài)污染;

　?、谒w污染處理難度較大，需要投入大量的機械設備與人力資源，這就增大了處理成本;

　?、劢档退w透明度，散發(fā)濃烈的腥臭味，影響空氣質(zhì)量;

　?、芩w底部堆積的有機物質(zhì)在微生物作用下分解產(chǎn)生有害氣體，抑制水生生物繁殖。

　　1.2 城市污水處理的基本要求

　　城市污水處理系統的核心理念是依靠微生物分解作用，降解水體環(huán)境中的污染物，凈化水質(zhì)。然而，在生物處理過(guò)程中，由于脫氮與除磷工藝相互制約，使得生物凈化法的綜合處理效果不夠理想。為此，絕大多數城市污水處理廠(chǎng)優(yōu)先采用化學(xué)除磷法。

　　2005年之前，各地區污水處理廠(chǎng)建設多參照《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》，并將出水水質(zhì)含磷量控制在1.5mg/L的標準。隨著(zhù)各基層政府逐步加大對城鎮污水處理工作的重視，相關(guān)排放標準進(jìn)一步完善，并將出水水質(zhì)總磷量指標調整為1mg/L。

　　2、污水除磷技術(shù)的基本概念

　　按照凈化處理方式差異，污水除磷技術(shù)主要包括生物處理法、物化處理法與人工濕地技術(shù)三大類(lèi)。其中，物化處理法又包括化學(xué)絮凝沉淀法、物理吸附法、干燥結晶法與離子交換法等。生物處理法主要依靠生物膜過(guò)濾與活性炭吸附。而人工濕地除磷處理技術(shù)是生物法與生態(tài)法的有機整合。

　　化學(xué)除磷法的核心原理是通過(guò)投放一定比例的化學(xué)藥劑，形成不溶性磷酸鹽沉淀物，依靠固液分離技術(shù)祛除污水中的磷元素?，F階段，城市污水化學(xué)除磷法的研究重心集中在選擇化學(xué)藥劑方面。相比之下，化學(xué)沉淀法的實(shí)用性較強，其特異性?xún)?yōu)勢體現在如下幾方面：操作工序簡(jiǎn)便、除磷效果突出、綜合處理效率高、且二次污染小等。

　　即使進(jìn)水濃度波動(dòng)性較大，化學(xué)沉淀法也可以保證除磷效果達到標準要求。但該技術(shù)也存在一定的缺陷：化學(xué)藥劑需求量與化學(xué)污泥產(chǎn)生量較大，需要投入大量的資金?；谖覈鞯貐^經(jīng)濟發(fā)展水平嚴重失衡，整體發(fā)展較為落后的地區，無(wú)法提供充足的資金進(jìn)行污水治理，而如何最大限度的壓縮污水處理成本，搞好生態(tài)文明建設工作成本各基層政府致力探究的新課題。

　　3、污水處理化學(xué)除磷過(guò)程中存在的各類(lèi)問(wèn)題

　　縱觀(guān)市政污水處理化學(xué)除磷工作開(kāi)展現狀可知，其中仍存在諸多亟待解決的問(wèn)題，如前置沉淀化學(xué)除磷效果不達標、同步沉淀除磷效率低下、后置沉淀除磷經(jīng)濟損耗高等，這些問(wèn)題造成大量的資金浪費與資源損耗，且水生態(tài)系統失衡。

　　3.1 前置沉淀化學(xué)除磷過(guò)程存在的問(wèn)題

　　隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，城市污水中的磷元素含量逐步提升。例如，污水中的多磷酸鹽類(lèi)物質(zhì)，由于無(wú)法自然降解，使得化學(xué)除磷效果達不到標準要求。另外，水體環(huán)境有機負荷能力的下降，也在一定程度上制約了化學(xué)除磷的反硝化功能。與同步沉淀化學(xué)除磷過(guò)程相比，前置沉淀法的化學(xué)藥劑需求量與污泥產(chǎn)生量較大，并且在后續處理過(guò)程中，需要將除磷指標控制在1-2mg/ml的水平，而這也對污水處理廠(chǎng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)儲備提出了更高的要求。

　　3.2 同步沉淀化學(xué)除磷過(guò)程存在的問(wèn)題如下所述

　　相比前置沉淀法來(lái)說(shuō)，同步沉淀化學(xué)除磷技術(shù)在諸多方面體現出特異性?xún)?yōu)勢，但也存在一定的缺陷。首要問(wèn)題是無(wú)機污泥含量檢測工作。由于化學(xué)沉淀的檢測結果需要借助排泥實(shí)現，而化學(xué)藥劑投放量增加會(huì )干擾檢測結果，導致檢測結果缺乏準確性。此外，金屬沉淀劑的使用會(huì )在一定程度上抑制硝化反應，過(guò)量使用會(huì )導致酸性增強，酸堿度失衡，降低硝化反應速率。

　　3.3后置沉淀化學(xué)除磷過(guò)程存在的問(wèn)題

　　后置沉淀化學(xué)除磷是關(guān)鍵的環(huán)節，因此其經(jīng)濟成本也相對較高，同時(shí)，金屬沉淀劑的過(guò)量使用，會(huì )增加污水中的鐵或鋁含量，導致其超過(guò)預期指標，影響污水處理工作。另外，在后續過(guò)濾過(guò)程中，由于過(guò)濾負荷強度增加，在很大程度上降低了磷處理效率。由此可見(jiàn)，后置沉淀應當整合應用前置沉淀與同步沉淀法，盡可能的提升磷處理效率。

　　4、優(yōu)化污水處理化學(xué)除磷過(guò)程的具體策略

　　4.1 優(yōu)化化學(xué)除磷過(guò)程的控制系統，加大維護力度工作人員應當優(yōu)化市政污水處理廠(chǎng)自有系統，加大控制投入力度?；瘜W(xué)除磷沉淀法的用藥量直接決定了最終除磷效果。因此，應當切實(shí)優(yōu)化除磷控制系統，提升除磷工作效率。例如，以曝氣池末端的加藥作為控制樞紐，以反硝化過(guò)濾池的藥物控制作為輔助，通過(guò)整合應用高科技技術(shù)，將曝氣池末端處的加藥量控制系統設定為可根據加藥前的污水含磷濃度、污水進(jìn)水量及出水量等基本參數，控制加藥泵的運轉效率，并且quan方位動(dòng)態(tài)監測污水中的含磷量。然后，通過(guò)比較出水設定數值，判斷是否需要在后置沉淀過(guò)程中啟動(dòng)加藥裝置，以防加藥量不合理影響整體處理效果。

　　在優(yōu)化控制系統后，控制總磷含量，并將總磷濃度控制在合理范圍內。在條件允許的情況下，使用高科技技術(shù)維持總磷濃度的穩定狀態(tài)。再者，隨著(zhù)現代科技水平的提高與領(lǐng)域拓展，可以進(jìn)一步優(yōu)化除磷系統，并依靠控制系統定期匯總分析除磷情況。

　　另外，依托專(zhuān)業(yè)科技技術(shù)quan方位動(dòng)態(tài)檢測整個(gè)除磷過(guò)程，采用標準的數據信息進(jìn)行通信，最大限度的提升除磷效率。且設定除磷的系統模型，嚴格把控參數調整，并定期組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才參與技能培訓，積極開(kāi)展機械設備維護工作，利用相應程度計算除磷數據信息，記錄污水除磷的情況變化，進(jìn)行實(shí)時(shí)監測與控制，實(shí)現對除磷情況的*化預測。

　　4.2 優(yōu)化化學(xué)除磷技術(shù)，嚴格控制藥點(diǎn)選擇

　　優(yōu)化化學(xué)除磷技術(shù)是完善化學(xué)除磷控制系統的關(guān)鍵。通常來(lái)說(shuō)，化學(xué)除磷法是生物除磷法的基礎保障。因此，在化學(xué)除磷過(guò)程中，要進(jìn)一步強化專(zhuān)業(yè)技術(shù)，并加大對藥點(diǎn)選擇的重視。結合上文內容可知，在應用前置沉淀技術(shù)的過(guò)程中，不僅無(wú)法保證磷元素的全部水解，還會(huì )產(chǎn)生大量的污泥，增加藥劑消耗量與污泥產(chǎn)生量，影響除磷處理效果，并對后續生物除磷作業(yè)造成一定的阻礙。對此，應當在前置沉淀的初沉淀池中，不采用藥物除磷法，進(jìn)而減少污泥量，避免對后續生物除磷造成不利影響。

　　同步沉淀除磷主要包括厭氧區、缺氧區、好氧區和二沉池幾部分，應當將藥點(diǎn)設置在好氧區的出水口處，在經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾處理后，在好氧區出水處通過(guò)管道進(jìn)入二淀池的過(guò)程中進(jìn)行藥劑的反應，當污水進(jìn)行二淀池的過(guò)程中直接進(jìn)行沉淀和分離，而且在好氧區中本身就有能夠吸收磷的微生物。因此，在污水進(jìn)入二沉淀池時(shí)，水體中的含磷濃度相對較低，再經(jīng)過(guò)管道中藥劑的中和反應，可進(jìn)一步減小污泥量，促進(jìn)生物除磷工藝的正常運轉。

　　此外，在優(yōu)化除磷技術(shù)后，一旦污水中的磷濃度超過(guò)限定濃度，在投入藥劑的過(guò)程中，可最大限度的保證除磷效果，進(jìn)一步降低藥劑損耗量同時(shí)，減小污泥積存量。如果污水處理廠(chǎng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)過(guò)硬，且基礎配套設備齊全，也可以在二沉淀池的出水處投放藥劑，但需要確保技術(shù)的合理性與設備的高效性，以沉淀的方式去除污泥。但是，應當格外注意的是，此類(lèi)方法多用于污水深度處理的過(guò)程中，且對生物除磷的技術(shù)影響較小。