污水化學除磷技術研究

陳燕璇

深圳市國源環境集團有限公司

污水化學除磷技術研究

陳燕璇

深圳市國源環境集團有限公司

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

污水；化學除磷；高密度沉淀池；PAC；PAM

1 引言

現有的化學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）總污泥產量增加；二）底物分解過多，影響反硝化反應；三）對改善污泥指數不利；同步除磷存在以下問題：一）增加污泥產量；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、運行費用高[1-3]。因此，為了解決以上問題，提出一種新的化學除磷的方法。

2 工藝流程及說明

高效化學除磷的處理方法其出發點在于將高密度沉淀池設于二級生物處理系統后，采用化學方法除磷，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，實現高效除磷和降低懸浮物濃度的效果，提高出水水質。

圖1 高效化學除磷工藝流程圖

采用的高效化學除磷污水處理系統，包括一級預處理系統和二級生物處理系統、高密度沉淀池和消毒渠；污水經一級預處理系統、二級生物處理系統處理后，出水進入高密度沉淀池進行高效除磷，再經消毒渠消毒后達標排放；二級生物處理系統與高密度沉淀池的剩余污泥均排入污泥濃縮池，污泥經濃縮脫水后送市政府指定位置進行處理；其中高密度沉淀池由快速反應區、絮凝區和沉淀區構成；快速反應區設有可變頻快速攪拌器，能根據進水量的不同而調整攪拌速度，便于藥劑與高密度沉淀池進水充分混合，快速反應區中投加有聚合氯化鋁；絮凝區中投加有聚丙烯酰胺；絮凝區設有導流筒和變頻攪拌器，通過控制攪拌的速度來控制絮凝效果，若轉速過快或過慢，均不利于礬花的形成；導流筒下方設置有污泥回流管；沉淀區內安裝有一刮泥機和多根取樣管；污泥回流管一端與絮凝區連接，其另一端連接至沉淀區；剩余污泥排放管一端與沉淀區連接，其另一端連接至污泥濃縮池，用于剩余污泥的排放。

3 應用介紹

本文介紹的高效化學除磷的污水處理方法，包括以下步驟：

(1)二級生物處理系統出水通過進水管路進入高密度沉淀池的快速反應區，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形成磷酸鋁，快速反應區設有流量計量器，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，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入污泥中，實現泥水分離，從而降低污水中的總磷濃度；沉淀區部分污泥通過污泥回流管回流至絮凝區導流筒內，污泥回流濃度為20～30mg/L，剩余污泥排入污泥濃縮池，進行污泥濃縮脫水；

(4)將出水排入消毒渠進行消毒，最后達標排放，出水總磷濃度為.27mg/L，濃度較低，出水水質較好，可達到城鎮污水排放標準。

4 結束語

(1)往高密度沉淀池快速反應區中投加PAC，使得PAC與進水快速混合，并與水中的磷發生化學反應生成磷酸鋁后進入絮凝反應區；在絮凝反應區中投加絮凝劑PAM，同時從沉淀區底部回流一定量的污泥到絮凝反應區，在絮凝反應區進行充分攪拌，形成大的礬花后進入沉淀區，進行泥水分離，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區導流筒中，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，從而進一步減少污水處理成本。

(2)污水經一級預處理系統、二級生物處理系統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，實現高效除磷效果，處理出水總磷濃度為0.27mg/L，總磷去除率達到66%～73%；其中總磷排放濃度滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918）一級A標準，即總磷濃度≤0.5mg/L。

(3)高效化學除磷的污水處理系統及其處理方法，加大化學除磷的靈活性、方便性、有效性和穩定性；減小投加藥劑的盲目性，從而大大的節約污水處理成本；對于進水水量變化大，水質不穩定，進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、有效的做出調整，最終使出水達標。

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

[2]謝小明.污水廠化學強化除磷技術的研究與實踐[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.鋁鹽化學除磷對SBR工藝生物脫氮除磷的影響[J].水處理技術，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，學位：無，職稱：無，研究方向：環境工程方向