陳燕璇

深圳市國源環(huán)境集團(tuán)有限公司

污水化學(xué)除磷技術(shù)研究

陳燕璇

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針對目前化學(xué)除磷存在的問題，本文介紹了一種污水高效化學(xué)除磷方法，將高密度沉淀池設(shè)于二級生物處理系統(tǒng)后，采用化學(xué)方法除磷，實現(xiàn)高效除磷和降低懸浮物濃度的效果，提高出水水質(zhì)。

污水；化學(xué)除磷；高密度沉淀池；PAC；PAM

1 引言

現(xiàn)有的化學(xué)除磷主要有前置除磷，同步除磷以及后置除磷，但是都存在較大的缺點；其中，前置除磷存在以下問題：一）總污泥產(chǎn)量增加；二）底物分解過多，影響反硝化反應(yīng)；三）對改善污泥指數(shù)不利；同步除磷存在以下問題：一）增加污泥產(chǎn)量；二）采用酸性金屬鹽藥劑會使pH值下降到最佳范圍以下，對硝化反應(yīng)不利；三）硝酸鹽污泥和剩余污泥混在一起，回收磷酸鹽較為困難，此外在厭氧狀態(tài)下污泥中磷會釋放；四）長期投放藥劑，對活性污泥的活性有較大的影響；而后置除磷其所需投資大、運(yùn)行費用高[1-3]。因此，為了解決以上問題，提出一種新的化學(xué)除磷的方法。

2 工藝流程及說明

高效化學(xué)除磷的處理方法其出發(fā)點在于將高密度沉淀池設(shè)于二級生物處理系統(tǒng)后，采用化學(xué)方法除磷，通過投加藥劑，控制藥劑投加量，泥層高度以及回流污泥濃度，實現(xiàn)高效除磷和降低懸浮物濃度的效果，提高出水水質(zhì)。

圖1 高效化學(xué)除磷工藝流程圖

采用的高效化學(xué)除磷污水處理系統(tǒng)，包括一級預(yù)處理系統(tǒng)和二級生物處理系統(tǒng)、高密度沉淀池和消毒渠；污水經(jīng)一級預(yù)處理系統(tǒng)、二級生物處理系統(tǒng)處理后，出水進(jìn)入高密度沉淀池進(jìn)行高效除磷，再經(jīng)消毒渠消毒后達(dá)標(biāo)排放；二級生物處理系統(tǒng)與高密度沉淀池的剩余污泥均排入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮脫水后送市政府指定位置進(jìn)行處理；其中高密度沉淀池由快速反應(yīng)區(qū)、絮凝區(qū)和沉淀區(qū)構(gòu)成；快速反應(yīng)區(qū)設(shè)有可變頻快速攪拌器，能根據(jù)進(jìn)水量的不同而調(diào)整攪拌速度，便于藥劑與高密度沉淀池進(jìn)水充分混合，快速反應(yīng)區(qū)中投加有聚合氯化鋁；絮凝區(qū)中投加有聚丙烯酰胺；絮凝區(qū)設(shè)有導(dǎo)流筒和變頻攪拌器，通過控制攪拌的速度來控制絮凝效果，若轉(zhuǎn)速過快或過慢，均不利于礬花的形成；導(dǎo)流筒下方設(shè)置有污泥回流管；沉淀區(qū)內(nèi)安裝有一刮泥機(jī)和多根取樣管；污泥回流管一端與絮凝區(qū)連接，其另一端連接至沉淀區(qū)；剩余污泥排放管一端與沉淀區(qū)連接，其另一端連接至污泥濃縮池，用于剩余污泥的排放。

3 應(yīng)用介紹

本文介紹的高效化學(xué)除磷的污水處理方法，包括以下步驟：

(1)二級生物處理系統(tǒng)出水通過進(jìn)水管路進(jìn)入高密度沉淀池的快速反應(yīng)區(qū)，控制可變頻快速攪拌器頻率為45Hz，并投加聚合氯化鋁，使得污水中的含磷物質(zhì)形成磷酸鋁，快速反應(yīng)區(qū)設(shè)有流量計量器，投加聚合氯化鋁的量用以下公式計算：

其中，mPAC為聚合氯化鋁投加量，kg/d；

CTP0為進(jìn)水總磷濃度，mg/L；

CTP1為出水總磷濃度，mg/L；

Q0為高密度沉淀池進(jìn)水流量，m3/d；

22.2表示去除1kg磷，需要投加22.2kg的聚合氯化鋁；

(2)將第一步的出水排入絮凝區(qū)，控制變頻攪拌器頻率為40Hz，污泥回流濃度為20～30mg/L，回流污泥的量與進(jìn)水水量的比例控制在2%～5%之間，并投加聚丙烯酰胺，使磷酸鋁絮凝形成礬花；聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺比例范圍控制在60～100：1之間，由第一步中的計算公式可得聚合氯化鋁的投加量，通過聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁的比例計算聚丙烯酰胺的投加量；

(3)含磷的礬花沉淀將進(jìn)入污泥中，實現(xiàn)泥水分離，從而降低污水中的總磷濃度；沉淀區(qū)部分污泥通過污泥回流管回流至絮凝區(qū)導(dǎo)流筒內(nèi)，污泥回流濃度為20～30mg/L，剩余污泥排入污泥濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮脫水；

(4)將出水排入消毒渠進(jìn)行消毒，最后達(dá)標(biāo)排放，出水總磷濃度為.27mg/L，濃度較低，出水水質(zhì)較好，可達(dá)到城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

(1)往高密度沉淀池快速反應(yīng)區(qū)中投加PAC，使得PAC與進(jìn)水快速混合，并與水中的磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成磷酸鋁后進(jìn)入絮凝反應(yīng)區(qū)；在絮凝反應(yīng)區(qū)中投加絮凝劑PAM，同時從沉淀區(qū)底部回流一定量的污泥到絮凝反應(yīng)區(qū)，在絮凝反應(yīng)區(qū)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，形成大的礬花后進(jìn)入沉淀區(qū)，進(jìn)行泥水分離，處理出水排至消毒渠；沉淀污泥中含有大量的磷酸鋁，除了一小部分污泥回流到絮凝反應(yīng)區(qū)導(dǎo)流筒中，大部分通過剩余污泥泵排放到污泥濃縮池，這部分污泥帶有混凝劑，與生物反應(yīng)池排放出來的剩余污泥混合在一起，有利于生物污泥更好的脫水，同時還減少了脫水過程中絮凝藥劑的投加量，從而進(jìn)一步減少污水處理成本。

(2)污水經(jīng)一級預(yù)處理系統(tǒng)、二級生物處理系統(tǒng)處理后出水總磷濃度為0.8～1.0mg/L，在二級生物處理后添加高密度沉淀池處理系統(tǒng)，實現(xiàn)高效除磷效果，處理出水總磷濃度為0.27mg/L，總磷去除率達(dá)到66%～73%；其中總磷排放濃度滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918）一級A標(biāo)準(zhǔn)，即總磷濃度≤0.5mg/L。

(3)高效化學(xué)除磷的污水處理系統(tǒng)及其處理方法，加大化學(xué)除磷的靈活性、方便性、有效性和穩(wěn)定性；減小投加藥劑的盲目性，從而大大的節(jié)約污水處理成本；對于進(jìn)水水量變化大，水質(zhì)不穩(wěn)定，進(jìn)水含磷量變化大等問題，通過測定生物處理后出水中總磷含量，計算出需要去除總磷的量，來改變投加藥劑的量，能夠快速、有效的做出調(diào)整，最終使出水達(dá)標(biāo)。

[1]杜興治,樊昱昕.城區(qū)污水處理廠化學(xué)除磷應(yīng)用研究[J].化學(xué)工程與裝備，2016(11):234～236.

[2]謝小明.污水廠化學(xué)強(qiáng)化除磷技術(shù)的研究與實踐[J].中國給水排水,2016(7)：92～95.

[3]呂秀彬，楊志宏，付佳，陳宏平，楊雅云.鋁鹽化學(xué)除磷對SBR工藝生物脫氮除磷的影響[J].水處理技術(shù)，2016(6):59～63.

陳燕璇，出生日期：1981.08.15，性別：女，民族：漢，籍貫：廣東省深圳市，學(xué)位：無，職稱：無，研究方向：環(huán)境工程方向