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城市污水的除磷技術分析
城市污水的除磷技術分析
隨著經濟的快速發展和工業化程度的不斷提高，富含氮磷的生活污水以及含有農藥化肥殘留的農業污水量越來越高，導致含有大量營養成分的廢水排入封閉性水域，給受納水體造成危害。目前，我國水體特別是內陸湖泊的富營養化現象日趨嚴重。所以，加強污水中磷的處理，嚴格控制排放出水中磷的含量，就顯得尤為重要。國內外對廢水中磷的去除研究不是太多，已有的除磷工藝各有優劣。本文通過對各種除磷技術進行分析，比較各種技術的優缺點，提出今后除磷技術的發展趨勢。
pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。
1物化除磷法
物化除磷方法主要利用沉淀、結晶、吸附等物理化學反應，使廢水中的磷轉化為不溶性的磷酸鹽沉淀從而去除。
1.1化學凝聚沉淀法
化學凝聚沉淀法主要是將易溶于水的某些金屬鹽投入水中，金屬離子與磷反應生成一種難溶性鹽與水體分離，以此除去水中的磷。磷的去除率在75%左右[1-3]，處理效果穩定，系統操作簡便，易于自動化，抗沖擊性強，對管理人員的要求不是很高。因此，它成為目前應用普遍的除磷方法。但由于人為投加了化學藥劑，造成水處理費用的增高，并產生大量的污泥，且難于處理;如果填埋，則需要較大場地;如果焚燒則費用很高。上海的白龍港污水處理廠一期工程(旱季120萬m3˙d-1，雨季188.8萬m3˙d-1)[4]和竹園第一污水處理廠(旱季170萬m3˙d-1，雨季426.1萬m3˙d-1)[5]即采用化學凝聚沉淀除磷作為強化一級處理。
1.2離子交換法
離子交換法是利用多孔性的陰離子交換樹脂，選擇性地吸收去除污水中的磷去除磷[6]。但是存在著一系列問題，比如樹脂藥物易中毒、交換容量低和選擇性差等，因而這種方法難以得到實際應用。
1.3吸附法除磷
吸附法主要是利用某些多孔或大比表面的固體物質對水中磷酸根離子的吸附親和力來實現對廢水的除磷過程。制備適用的高效吸附劑是吸附法除磷的關鍵，已經有很多學者對天然材料和爐渣的吸附脫磷性能進行了研究[7]。趙桂瑜等[8]利用天然沸石復合吸附劑處理含磷廢水，效果較好。吸附法除磷作為一種從低濃度溶液中去除特定溶質的高效低耗方法，特別適用于廢水中有害物質的去除。在利用藥品進行飽和吸附劑再生過程中，可能會造成污水，不能直接排放，在應用上存在困難。
1.4結晶法除磷
主要是利用污水中磷酸根離子與鈣離子以及氫氧根離子反應生成堿式磷酸鈣(羥基鈣磷灰石)[Ca5(OH)(PO4)3]的晶析現象。在作為晶核的除磷劑上析出羥基鈣磷灰石，從而達到除磷目的[9-10]。一般采用磷礦石作為除磷劑，也有研究采用多孔材料作為載體，在其表面培養羥基鈣磷灰石作為晶核[11]。該法處理過程中產生的污泥量比化學沉淀法少得多，且析出的羥基鈣磷灰石可用于磷的回收，占地面積小，易于控制;但結晶法要求進水呈堿性(pH>8)，且需一定的鈣離子濃度，而且當污水中存在大量有機物時，易造成除磷劑的失效。所以該方法作為含磷廢水的深度處理方法是可行的。
綜上所述，物化除磷的幾種方法的系統操作較為簡單，易于控制，但是均存在著各種問題，導致單獨使用物化法除磷的應用上有困難。但是物化除磷法作為初級處理或是深度處理是可行的，可以與生物除磷技術相結合。
2生物除磷技術
生物除磷技術主要是利用微生物的作用，使廢水中磷轉化到微生物體內，通過污泥的排放完成磷的去除。
2.1污水生物除磷機理
污水生物除磷是利用聚磷菌的超量磷吸收現象。聚磷菌一旦處于厭氧條件下，它會釋放出在好氧條件下吸收的磷。然后進入好氧區后，聚磷菌即可將積貯的PHB好氧分解，釋放出的大量能量可供聚磷菌生長繁殖。當環境中有溶解磷存在時，一部分能量可供聚磷菌主動吸收磷酸鹽，并以聚磷的形式積貯在體內。此時對磷的積累作用超過微生物正常生長所需的磷量，可見微生物在好氧條件下吸收的磷大大超過了在厭氧條件下釋放的磷。由于系統經常排放剩余污泥，被細菌過量攝取的磷也將隨之排出系統，因而可獲得較好的除磷效果。
2.2污水生物除磷工藝
生物除磷技術經過幾十年的發展，已經成為一項非常成熟的技術，并已逐步在污水除磷處理工藝中得到應用，目前常用于工程實踐的工藝有：A/O、A2/O、Bardenpho工藝、Phoredox工藝、UCT、改良型UCT、SBR、Phostrip工藝以及氧化溝工藝。生物除磷工藝表現出除磷效果好，并能改進污泥沉降性能，減少活性污泥膨脹現象等突出的優點。
2.2.1A/O工藝
A/O工藝是最基本的生物除磷工藝，微生物先進入A/O法的A段，處于厭氧或兼氧環境中，積存于體內的多聚磷酸鹽就會釋放到水體中去。然后進入A/O法的O段，處于好氧環境，此時微生物吸收污水中大量可溶性磷酸鹽，并在體內合成多聚磷酸鹽而積累起來。含磷污泥一部分就以剩余污泥的形式排出，另一部分則回流至A段重新進入放磷與聚磷的循環過程。
A/O法除磷工藝流程簡單，不需要投加化學藥品，建設費用和運行費用均較低。存在的問題是脫磷效果決定于剩余污泥排放量，而且要求進水中磷與BOD之比較低。否則由于BOD負荷較低，剩余污泥量較少，因而較難以達到穩定的運行效果。用該工藝磷的去除率在75%左右，出水含磷約1mg˙L-1或略低，很難進一步提高[12-14]。
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