廢水除磷技術(shù)概述及工程實(shí)例

1、 XXX廢水處理除磷技術(shù)目錄A 除磷技術(shù)概述B 除磷技術(shù)工程應(yīng)用實(shí)例化學(xué)除磷生物除磷某某工程應(yīng)用實(shí)例某某污水處理項(xiàng)目A除 磷 技 術(shù) 概 述 近幾年，多項(xiàng)研究表明，淡水富營(yíng)養(yǎng)化無需控氮，只需控磷。其中最重要的一個(gè)理由是：氮、磷的循環(huán)特點(diǎn)決定水生生態(tài)系統(tǒng)的限制因子是磷而非氮。與氣體型氮循環(huán)相比，沉積型磷循環(huán)較慢。并且由于磷的來源有限，且更容易沉積，磷對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的限制作用必然要比氮強(qiáng)。 因此，通過控制磷進(jìn)入水體可能是防治淡水富營(yíng)養(yǎng)化最有效的對(duì)策?；瘜W(xué)除磷：使磷成為不溶性的固體沉淀物，從污水中分離出去。生物除磷：使磷以溶解態(tài)為微生物所攝取，隨同微生物從污水中分離出去。物理除磷：通過過濾和膜技術(shù)，

2、去除水中顆粒態(tài)和部分溶解態(tài)磷?；瘜W(xué)除磷 我國(guó)城市污水原水中的總磷主要以溶解態(tài)無機(jī)化合磷的形式存在化學(xué)除磷主要是通過化學(xué)沉析過程完成的，即通過向污水中投加無機(jī)金屬鹽藥劑與污水中溶解性的磷酸鹽反應(yīng)生成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì)。投加化學(xué)藥劑后，伴隨沉析過程，同時(shí)還發(fā)生化學(xué)絮凝作用，即形成的細(xì)小的非溶解狀的固體物互相粘結(jié)成較大形狀的絮凝體?；瘜W(xué)除磷1、混凝沉淀除磷技術(shù) 為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物，用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣。許多高價(jià)金屬離子藥劑投加到污水中后都會(huì)與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物，但出于經(jīng)濟(jì)原因考慮，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+鹽、Fe2+鹽

3、和Al3+鹽，這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的。除金屬鹽藥劑外，氫氧化鈣也用作沉析藥劑，反應(yīng)生成不溶于水的磷酸鈣。化學(xué)除磷1、混凝沉淀除磷技術(shù)1）鋁鹽除磷：4343AlPOPOlA24233342SO3CO6OHAl2OHC6SOlA除硫酸鋁外，除磷使用的鋁鹽還有聚合氯化鋁（PAC）和氯酸鈉（NaAlO2）磷酸鋁（AlPO4）的溶解度與PH有關(guān)：當(dāng)PH值為6時(shí)，溶解度最小為0.01mg/L；PH值為5時(shí)0.03mg/L；PH值為7時(shí)0.3mg/L。24434342SO3AlPO2PO2SOlA化學(xué)除磷1、混凝沉淀除磷技術(shù)2）鐵鹽除磷：4343FePOPOFeCl3FePOPOFeCl4343

4、Cl3CO3OHFeOHC3eClF2333二價(jià)鐵混凝劑：氯化亞鐵、硫酸亞鐵；三價(jià)鐵混凝劑：氯化鐵、硫酸鐵磷酸鐵（FePO4）的最小溶解度，當(dāng)PH值為5時(shí)，為0.1mg/L化學(xué)除磷1、混凝沉淀除磷技術(shù)3）石灰除磷：OH3POOHCaHPO3OH4aG5234542在沉析過程中，對(duì)于不溶性磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2-，而是OH-，隨著PH值的提高磷酸鈣的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求PH值8.5以上。在PH值8.510.5的范圍內(nèi)除了產(chǎn)生磷酸鈣沉析外，還會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣，會(huì)導(dǎo)致在池壁或渠壁上結(jié)垢3232CaCOCOaC化學(xué)除磷2、混凝沉淀除磷工藝化學(xué)除磷2、混凝沉淀除磷工藝前置沉淀：

5、（1）能夠去除部分的有機(jī)物，減 輕后續(xù)生物處理工藝負(fù)荷（2）舊污水廠改在容易（1）增加總的污泥量（2）給反硝化帶來困難（3）沉淀污泥需要單獨(dú)處理注：為了后續(xù)生物處理過程的需要，需要保證有12mg/L的剩余 磷濃度化學(xué)除磷2、混凝沉淀除磷工藝同步沉淀：（1）通過回流可以充分利用除磷藥劑（2）在曝氣段投加要藥劑可以選用較便宜的二價(jià)鐵鹽（3）無需對(duì)原構(gòu)筑物進(jìn)行改造（4）使污泥更易沉淀（1）增加無機(jī)污泥的含量，影響污泥齡（2）影響堿度，從而影響消化反應(yīng)注：同步除磷，藥劑投加點(diǎn)多為曝氣池出水或二沉池進(jìn)水處化學(xué)除磷2、混凝沉淀除磷工藝后置沉淀：（1）絕大部分可被生物去除的磷已被去除，磷的存在形式主要為磷酸

6、鹽（2）對(duì)前面的生物處理工藝沒有影響（3）投加藥劑可按磷負(fù)荷的變化進(jìn)行控制（1）相比其他方式費(fèi)用更高（2）很可能造成鐵、鋁的過量注：后置沉淀一般與前兩種沉淀工藝同時(shí)使用化學(xué)除磷3、晶析法除磷技術(shù)1）晶析法原理： 它是一種接觸脫磷法，利用廢水中的磷酸根離子、鈣離子和氫氧根離子反應(yīng)生成羥基磷酸鈣，在晶種的作用下沉淀析出。 如右圖，隨著溶液PH值的升高至A點(diǎn)，羥基磷酸鈣處于過飽和狀態(tài)，此時(shí)加入磷礦等粒狀物質(zhì)（晶種），溶液中的羥基磷酸鈣將在其表面析出。這種現(xiàn)象稱為晶析。隨著結(jié)晶沉淀的產(chǎn)生，羥基磷酸鈣的濃度也隨之下降（B點(diǎn)），從而達(dá)到脫磷目的。羥基磷酸鈣溶解度曲線化學(xué)除磷3、晶析法除磷技術(shù)1）晶析法原理

7、： 將呈堿性并含有適量鈣離子的含磷廢水以一定流態(tài)通過填料床，該填料結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)與羥基磷酸鈣相似，它破壞溶液離子的亞穩(wěn)定態(tài)，形成羥基磷酸鈣在填料顆粒表面結(jié)晶，從而達(dá)到脫磷目的。 此外，若直接加堿使PH值高至11左右，羥基磷酸鈣處于過飽和線右側(cè)的不穩(wěn)定區(qū)，其自身會(huì)結(jié)晶析出，這種脫磷方法稱為凝聚沉降法。 羥基磷酸鈣溶解度曲線化學(xué)除磷3、晶析法除磷技術(shù)2）除磷影響因素： 最佳PH值：8.09.0 Ca/P比值越高，磷去除效率越高 當(dāng)碳酸鹽堿度較高時(shí)，需加酸調(diào)節(jié)PH，吹脫CO2降低堿度。 化學(xué)除磷3、晶析法除磷技術(shù)3）結(jié)晶法除磷的特點(diǎn)：除磷效率高，出水水質(zhì)好，無二次污染，操作簡(jiǎn)單運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，晶體

8、可回收利用作為緩釋肥。結(jié)晶機(jī)理及各種影響機(jī)理尚不成熟，有機(jī)物濃度對(duì)結(jié)晶反應(yīng)的影響還不明確，結(jié)晶反應(yīng)的藥劑成本較高，一定程度上限制了工藝的應(yīng)用。 4）結(jié)晶法除磷的應(yīng)用情況：目前結(jié)晶除磷只用于回收高濃度的磷，或是作為化學(xué)除磷法的后一級(jí)除磷方法，基本不用于磷濃度相對(duì)較低的生活污水的處理。 化學(xué)除磷小結(jié)：1）在化學(xué)除磷中，絮凝和沉析都是極為重要的，沉析用于污水中溶解性磷的去除，絮凝是用于改善沉淀效果。2）化學(xué)除磷中，除磷效果主要影響因素：pH值。對(duì)于鐵鹽最佳pH值范圍為5.05.5，對(duì)于鋁鹽為6.07.0 ，采用Ca(OH)2要求的pH值為8.5以上 問3）用Ca(OH)2進(jìn)行磷酸鹽沉析的反應(yīng)除了受到

9、pH值的影響，另外還受到堿度的影響。在一定的pH值惰況下，鈣的投加量是與堿度成正比的。4）與沉析反應(yīng)相競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)是金屬離子與OH-的反應(yīng)，所以對(duì)于各種不同的金屬鹽產(chǎn)品應(yīng)注意的是金屬的離子量?；钚晕勰嗟慕M成：C118H170O51N17P 即 C:N:P=46:8:1普通活性污泥法通過同化作用可去除的磷約12%20%利用聚磷菌一類的微生物，能夠過量地，在數(shù)量上超過其生理需要，從外部環(huán)境攝取磷，并將磷以聚合的形態(tài)貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥排出系統(tǒng)外，達(dá)到除磷的效果。生物除磷生物除磷1、生物除磷基本原理 1）聚磷菌對(duì)磷的過剩攝取在好氧條件下，聚磷菌營(yíng)有氧呼吸，分解體內(nèi)儲(chǔ)存的有機(jī)物，同時(shí)不斷的通過主動(dòng)

10、運(yùn)輸?shù)姆绞?，從外部環(huán)境向其體內(nèi)攝取有機(jī)物，氧化能量通過合成ATP供微生物代謝利用：H3PO4除一小部分是聚磷菌分解體內(nèi)聚磷酸鹽所得，大部分是聚磷菌利用能量在透膜酶的催化作用下，通過主動(dòng)運(yùn)輸從外部環(huán)境中攝取的，而且攝入的H3PO4一部分用于合成ATP，另一部分則用于合成聚磷酸鹽。OHATPPOHADP243能量生物除磷1、生物除磷基本原理2）聚磷菌的放磷在厭氧（既不能有溶解氧，也不能有氧化態(tài)氮）條件下，聚磷菌體內(nèi)的ATP進(jìn)行水解，放出H3PO4和能量，形成ADP：生物除磷技術(shù)就是利用聚磷菌這一特性開創(chuàng)的。能量432POHADPOHATP生物除磷2、生物除磷工藝： 傳統(tǒng)的生物除磷工藝都是通過厭氧/

11、好氧在時(shí)間或空間上不同的排列組合來實(shí)現(xiàn)除磷的目的，另外在流程中設(shè)置缺氧段，則可在同一工藝中實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫氮除磷。1）厭氧-好氧除磷工藝工藝流程簡(jiǎn)單，既不投藥，也勿需考慮內(nèi)循環(huán)，因此建設(shè)費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用都較低，而且由于無內(nèi)循環(huán)的影響，厭氧反應(yīng)器能夠保持良好的厭氧（或缺氧）狀態(tài)生物除磷2、生物除磷工藝：1）厭氧-好氧除磷工藝 （1）反應(yīng)器停留時(shí)間比較短，一般36h（2）BOD去除率大致與一般活性污泥系統(tǒng)相同，且處理水中磷含量一般低于 1.0mg/L，去除率大致在76%左右（3）沉淀污泥含磷率約為4%，污泥的肥效好（4）混合液的SVI值100,不膨脹，易沉淀（5）除磷率難于進(jìn)一步提高，特別是進(jìn)水P/BOD

12、值高時(shí)（6）沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放現(xiàn)象，特別是當(dāng)污泥在沉淀池內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng) 時(shí)，應(yīng)及時(shí)注意排泥和回流生物除磷2、生物除磷工藝：2）A-A-O法同步脫氮除磷工藝 為達(dá)到同步脫氮除磷的目的，在傳統(tǒng)的厭氧好氧工藝基礎(chǔ)上增設(shè)了缺氧段厭氧反應(yīng)器：釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化缺氧反應(yīng)器：脫氮好氧反應(yīng)器：去除BOD，硝化，磷的吸收沉淀池：泥水分離，回流部分污泥生物除磷2、生物除磷工藝：2）A-A-O法同步脫氮除磷工藝 （1）系統(tǒng)上最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝（2）SVI值一般小于100，不易發(fā)生污泥膨脹（3）沉淀污泥含磷濃度高，肥效好（4）運(yùn)行中不需投藥，厭氧、缺氧段只需

13、輕微攪拌（以不增加溶解氧為度）， 運(yùn)行費(fèi)用低（5）脫氮除磷率難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高（6）進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的溶解氧，減少水力停留時(shí)間生物除磷2、生物除磷工藝：3）弗斯特利普（Phostrip）除磷工藝生物除磷2、生物除磷工藝：3）弗斯特利普（Phostrip）除磷工藝（1）生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合，除磷效果好，處理水含磷量一般都低1mg/L（2）回流污泥經(jīng)過除磷池能夠充分釋磷（3）產(chǎn)生的污泥含磷率約2.1%7.1%，比較高（4）SVI值100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，絲狀菌難于增殖，污泥不膨脹（5）可以根據(jù)BOD/P比值靈活地調(diào)節(jié)回流污泥與混凝污泥量比例（

14、6）本工藝運(yùn)行復(fù)雜，運(yùn)行管理比較麻煩，運(yùn)行建設(shè)費(fèi)用較高（7）號(hào)沉淀池底部可能形成缺氧狀態(tài)，產(chǎn)生釋磷現(xiàn)象除磷技術(shù)的工程應(yīng)用實(shí)例汽車廢水處理工程實(shí)例1、工程背景 成都某汽車有限公司主要從事汽車生產(chǎn)。該公司生產(chǎn)所排出的廢水由前處理線的脫脂水洗液、磷化液和漆膜廢水組成。廢水主要來自脫脂水洗間、磷化間和噴漆室。 采用物化與生化相結(jié)合的工藝對(duì)該 廠廢水進(jìn)行治理，處理后出水 COD、BOD5、SS、TP、 NH3-N、石油類等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo) GB8978-1996）中規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，已穩(wěn)定運(yùn)行一年半。汽車廢水處理工程實(shí)例2、廢水的水量與水質(zhì)1）設(shè)計(jì)水量污水產(chǎn)生量為80m3/d，變化系數(shù)K取1

15、.28，日排放總量為102.4m3/d，設(shè)計(jì)水量為 100m3/d，10h排放2）廢水水質(zhì)主要特點(diǎn)：水質(zhì)波動(dòng)大，廢水中無機(jī)成分較多，可生化性較差，含有大量的磷酸鹽和表面活性劑，具體水質(zhì)如下表汽車廢水進(jìn)水水質(zhì)表汽車廢水進(jìn)水水質(zhì)表PHSSmg/LCODmg/LBOD5mg/LNH3-Nmg/LTPmg/L7860150300500507025354045汽車廢水處理工程實(shí)例3、工藝流程達(dá)標(biāo)排放汽車廢水調(diào)節(jié)池沉淀池堿沉淀池絮凝沉淀池中和池曝氣池回流污泥 工藝流程圖汽車廢水處理工程實(shí)例3、工藝流程 考慮到廢水排放量與廢水水質(zhì)有一定的波動(dòng)性，因此首先設(shè)置一座調(diào)節(jié)池。由于該廢水含磷酸鹽較多，主要有三鈉、五

16、鈉、硅酸鈉等無機(jī)鹽物質(zhì)，磷化 液中也含有大量磷酸鹽，而污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì) TP 的要求比較高，一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 TP0.5 mg/L，因此必須設(shè)置堿沉淀池用澄清石灰水對(duì)其沉降處理。由于堿沉淀池出水堿性比較強(qiáng)，pH 較高，會(huì)使后續(xù)的生物處理達(dá)不到預(yù)定的效果，因此在生物處理之前設(shè)置中和池，然而中和池的出水仍有部分漆膜及懸浮物未除去，特別是漆膜毒性大，如果進(jìn)入后續(xù)的曝氣池，會(huì)降低微生物的降解效果，因此需設(shè)置一座絮凝沉淀池，加入少量的絮凝劑，將這些漆膜及懸浮物沉降去除，同時(shí)也起到中和堿的作用，使 pH 調(diào)節(jié)到 7 左右，再進(jìn)入曝氣池生化處理，本工藝采用液下曝氣機(jī)進(jìn)行好氧曝氣。曝氣后出水進(jìn)行泥水分，即經(jīng)

17、自行設(shè)計(jì)的沉淀池沉降處理，然后達(dá)標(biāo)排放。汽車廢水處理工程實(shí)例3、堿沉淀池主要作用： 去除絕大部分磷酸根離子、漆膜、金屬離子和部分有機(jī)物，屬于化學(xué)除磷，對(duì)水體PH值要求較高，PH值控制在11左右，通過堿式沉淀池可去除90%TP，剩余部分進(jìn)入曝氣池處理設(shè)計(jì)運(yùn)行： 先制備飽和澄清石灰水和15%的NaOH溶液，啟動(dòng)攪拌裝置，將污水抽入池內(nèi)（10m3/h），同時(shí)加入適量的飽和澄清石灰水和NaOH溶液，使PH迅速升至11，設(shè)計(jì)容積為5m3，HRT為0.5h汽車廢水處理工程實(shí)例3、曝氣池主要作用： 降解廢水中大部分可溶性有機(jī)物及部分，采用間歇式活性污泥法設(shè)計(jì)運(yùn)行： 由于廢水有機(jī)物濃度較低，碳源不足，則每天向

18、曝氣池加入尿素0.51.0 Kg，增加水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，設(shè)計(jì)容積20m3，HRT為2h，污泥沉降比保持100:2025，溶解氧含量一般在24mg/L汽車廢水處理工程實(shí)例3、沉淀池主要作用： 曝氣池產(chǎn)生的部分污泥進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉降后泥水分離，再將污泥回流到曝氣池，上清液為出水設(shè)計(jì)運(yùn)行： 沉淀池進(jìn)出水采用均勻布水處理，在水池距離進(jìn)口池壁 1/4 處設(shè)置一個(gè)塑料擋水板，塑料板底部均勻打孔，迫使污水從其底部均勻通過，通過的水再?gòu)纳喜康某鏊谂懦?，這樣設(shè)計(jì)不僅增加了污泥的停留時(shí)間，還增加了水的流徑，使泥水分離更底，而且池子造價(jià)低廉。沉淀池設(shè)計(jì)容積8m3，HRT約1h汽車廢水處理工程實(shí)例4、出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

19、 該工程已通過環(huán)保部門驗(yàn)收，水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。出水水質(zhì)指標(biāo)如下表出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果項(xiàng)目pHSSmg/LCODmg/LBOD5mg/LNH3-Hmg/LTPmg/L石油類mg/L監(jiān)測(cè)指標(biāo)8.4632.072.212.44.80.342.34一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)697010030150.510XX污水處理項(xiàng)目1、工程背景 XX汽車有限公司主要從事汽車生產(chǎn)。該污水處理項(xiàng)目部主要接收的廢水分三部分，廠區(qū)生活污水、一般生產(chǎn)廢水和涂裝車間廢水。 采用物化與生化相結(jié)合的工藝對(duì)該 廠廢水進(jìn)行處理，處理后出水 COD、BOD5、SS、TP、 NH3-N等各

20、項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo) （GB8978-1996）中規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，已穩(wěn)定運(yùn)行兩年。XX污水處理項(xiàng)目1、工程背景涂裝車間廢水： 主要分前處理廢水、電泳涂漆廢水和噴漆廢水。前處理廢水來自漆前表面處理的脫脂、磷化表面等工序，含有乳化油、表面活性劑、磷酸鹽、重金屬離子填料、溶劑等。涂裝廢水特征：1.涂裝廢水種類多，水質(zhì)因使用的材料而異，僅脫脂液就有多種配方、涂料種類則更多。2.排放無規(guī)律，除部分水洗水連續(xù)溢流排放外，涂裝線廢水或廢液多為間歇集中排放。3.水質(zhì)水量變化大，無規(guī)律可循。XX污水處理項(xiàng)目2、廢水的水量與水質(zhì)1）12月平均進(jìn)水量含磷進(jìn)水87m3/d，綜合進(jìn)水 404m3/d，生活進(jìn)水2

21、24m3/d，12月份平均總進(jìn)水量715m3/d，24h排放2）廢水水質(zhì)主要特點(diǎn)：水質(zhì)波動(dòng)大，廢水中無機(jī)成分較多，可生化性較差，含有大量的磷酸鹽和表面活性劑，具體水質(zhì)如下表日產(chǎn)生產(chǎn)廢水進(jìn)水水質(zhì)表日產(chǎn)生產(chǎn)廢水進(jìn)水水質(zhì)表PHSSmg/LCODmg/LBOD5mg/LNH3-Nmg/LTPmg/L總鎳mg/L6860150350550507025354550520XX污水處理項(xiàng)目3、工藝流程1）含磷系統(tǒng)：化學(xué)除磷，向含磷反應(yīng)槽投加Ca(OH)2、PAC、FeCl3、PAM，在槽內(nèi)利用機(jī)械攪拌充分混凝后，通過斜板沉淀進(jìn)行泥水分離。去除大部分的無機(jī)磷酸鹽以及小部分呈懸浮顆粒和膠體的有機(jī)物。含磷廢水調(diào)節(jié)池含磷混凝反應(yīng)槽含磷斜板沉淀池含磷檢測(cè)水箱綜合廢水調(diào)節(jié)池不合格處理水回流含磷進(jìn)水XX污水處理項(xiàng)目XX污水處理項(xiàng)目XX污水處理項(xiàng)目3、工藝流程2）綜合系統(tǒng)：生物處理的預(yù)處理系統(tǒng)，向預(yù)處理反應(yīng)槽投加Ca(OH)2、