污水化学除磷技术研究

陈燕璇

深圳市国源环境集团有限公司

污水化学除磷技术研究

陈燕璇

深圳市国源环境集团有限公司

针对目前化学除磷存在的问题，本文介绍了一种污水高效化学除磷方法，将高密度沉淀池设于二级生物处理系统后，采用化学方法除磷，实现高效除磷和降低悬浮物浓度的效果，提高出水水质。

污水；化学除磷；高密度沉淀池；PAC；PAM

1 引言

现有的化学除磷主要有前置除磷，同步除磷以及后置除磷，但是都存在较大的缺点；其中，前置除磷存在以下问题：一）总污泥产量增加；二）底物分解过多，影响反硝化反应；三）对改善污泥指数不利；同步除磷存在以下问题：一）增加污泥产量；二）采用酸性金属盐药剂会使pH值下降到最佳范围以下，对硝化反应不利；三）硝酸盐污泥和剩余污泥混在一起，回收磷酸盐较为困难，此外在厌氧状态下污泥中磷会释放；四）长期投放药剂，对活性污泥的活性有较大的影响；而后置除磷其所需投资大、运行费用高[1-3]。因此，为了解决以上问题，提出一种新的化学除磷的方法。

2 工艺流程及说明

高效化学除磷的处理方法其出发点在于将高密度沉淀池设于二级生物处理系统后，采用化学方法除磷，通过投加药剂，控制药剂投加量，泥层高度以及回流污泥浓度，实现高效除磷和降低悬浮物浓度的效果，提高出水水质。

图1 高效化学除磷工艺流程图

采用的高效化学除磷污水处理系统，包括一级预处理系统和二级生物处理系统、高密度沉淀池和消毒渠；污水经一级预处理系统、二级生物处理系统处理后，出水进入高密度沉淀池进行高效除磷，再经消毒渠消毒后达标排放；二级生物处理系统与高密度沉淀池的剩余污泥均排入污泥浓缩池，污泥经浓缩脱水后送市政府指定位置进行处理；其中高密度沉淀池由快速反应区、絮凝区和沉淀区构成；快速反应区设有可变频快速搅拌器，能根据进水量的不同而调整搅拌速度，便于药剂与高密度沉淀池进水充分混合，快速反应区中投加有聚合氯化铝；絮凝区中投加有聚丙烯酰胺；絮凝区设有导流筒和变频搅拌器，通过控制搅拌的速度来控制絮凝效果，若转速过快或过慢，均不利于矾花的形成；导流筒下方设置有污泥回流管；沉淀区内安装有一刮泥机和多根取样管；污泥回流管一端与絮凝区连接，其另一端连接至沉淀区；剩余污泥排放管一端与沉淀区连接，其另一端连接至污泥浓缩池，用于剩余污泥的排放。

3 应用介绍

本文介绍的高效化学除磷的污水处理方法，包括以下步骤：

(1)二级生物处理系统出水通过进水管路进入高密度沉淀池的快速反应区，控制可变频快速搅拌器频率为45Hz，并投加聚合氯化铝，使得污水中的含磷物质形成磷酸铝，快速反应区设有流量计量器，投加聚合氯化铝的量用以下公式计算：

其中，mPAC为聚合氯化铝投加量，kg/d；

CTP0为进水总磷浓度，mg/L；

CTP1为出水总磷浓度，mg/L；

Q0为高密度沉淀池进水流量，m3/d；

22.2表示去除1kg磷，需要投加22.2kg的聚合氯化铝；

(2)将第一步的出水排入絮凝区，控制变频搅拌器频率为40Hz，污泥回流浓度为20～30mg/L，回流污泥的量与进水水量的比例控制在2%～5%之间，并投加聚丙烯酰胺，使磷酸铝絮凝形成矾花；聚合氯化铝与聚丙烯酰胺比例范围控制在60～100：1之间，由第一步中的计算公式可得聚合氯化铝的投加量，通过聚丙烯酰胺与聚合氯化铝的比例计算聚丙烯酰胺的投加量；

(3)含磷的矾花沉淀将进入污泥中，实现泥水分离，从而降低污水中的总磷浓度；沉淀区部分污泥通过污泥回流管回流至絮凝区导流筒内，污泥回流浓度为20～30mg/L，剩余污泥排入污泥浓缩池，进行污泥浓缩脱水；

(4)将出水排入消毒渠进行消毒，最后达标排放，出水总磷浓度为.27mg/L，浓度较低，出水水质较好，可达到城镇污水排放标准。

4 结束语

(1)往高密度沉淀池快速反应区中投加PAC，使得PAC与进水快速混合，并与水中的磷发生化学反应生成磷酸铝后进入絮凝反应区；在絮凝反应区中投加絮凝剂PAM，同时从沉淀区底部回流一定量的污泥到絮凝反应区，在絮凝反应区进行充分搅拌，形成大的矾花后进入沉淀区，进行泥水分离，处理出水排至消毒渠；沉淀污泥中含有大量的磷酸铝，除了一小部分污泥回流到絮凝反应区导流筒中，大部分通过剩余污泥泵排放到污泥浓缩池，这部分污泥带有混凝剂，与生物反应池排放出来的剩余污泥混合在一起，有利于生物污泥更好的脱水，同时还减少了脱水过程中絮凝药剂的投加量，从而进一步减少污水处理成本。

(2)污水经一级预处理系统、二级生物处理系统处理后出水总磷浓度为0.8～1.0mg/L，在二级生物处理后添加高密度沉淀池处理系统，实现高效除磷效果，处理出水总磷浓度为0.27mg/L，总磷去除率达到66%～73%；其中总磷排放浓度满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918）一级A标准，即总磷浓度≤0.5mg/L。

(3)高效化学除磷的污水处理系统及其处理方法，加大化学除磷的灵活性、方便性、有效性和稳定性；减小投加药剂的盲目性，从而大大的节约污水处理成本；对于进水水量变化大，水质不稳定，进水含磷量变化大等问题，通过测定生物处理后出水中总磷含量，计算出需要去除总磷的量，来改变投加药剂的量，能够快速、有效的做出调整，最终使出水达标。

[1]杜兴治,樊昱昕.城区污水处理厂化学除磷应用研究[J].化学工程与装备，2016(11):234～236.

[2]谢小明.污水厂化学强化除磷技术的研究与实践[J].中国给水排水,2016(7)：92～95.

[3]吕秀彬，杨志宏，付佳，陈宏平，杨雅云.铝盐化学除磷对SBR工艺生物脱氮除磷的影响[J].水处理技术，2016(6):59～63.

陈燕璇，出生日期：1981.08.15，性别：女，民族：汉，籍贯：广东省深圳市，学位：无，职称：无，研究方向：环境工程方向