化學除磷對污水處理系統的影響！

【資料簡介】

磷的去除有化學除磷、生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經濟的除磷方法，但由于該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求，所以要達到穩定的出水標準，常需要采取化學除磷措施來滿足要求。化學除磷是利用無機金屬鹽作為沉淀劑，與污水中的磷酸鹽類物質反應形成難溶性含磷化合物與絮凝體，將污水中的溶解性磷酸鹽分離出來。

一、正常投加量對污水處理的影響

1、對污水處理廠出水金屬含量的影響

在污水處理廠出水中金屬和藥劑的含量主要取決于對懸浮物的分離，當然藥劑的投加、β值、pH值、污水堿度及投加技術也都對其有影響。

在污水處理廠出水中的鐵和鋁一般是難溶解的磷酸鹽和氫氧化物，并以懸浮狀態存在。

在正常藥劑投加量(如β=1.5，同步沉析)、pH為中性及有足夠好的二次沉淀池或沉淀池的情況下，鋁和鐵的含量一般不會超過1.0mg/l，而且盡管污水處理廠進水中的鐵常常超過1.0mg/l；對于絮凝濾池出水中鐵或鋁的含量一般小于0.5mg/l。

2、對出水中鹽含量的影響

采用金屬藥劑進行磷沉析必然會導致污水處理廠出水中的鹽(Cl-或SO42-含量)增加。其增加量可通過計算確定：

如：例1：中投加AlCl3，由于1kgAl對應3.9(3×35.5/27=3.94)kg的Cl-，Cl-的增加量：130×3.94=513kgCl-/d折算濃度為：513kg/d×1000/10000m3/d=51.3mg/l

例2：中投加FeSO4,由于1kgFe對應1.7((32+4×16)/56=1.71)kg的SO42-，SO24-的增加量：270×1.7=461.7kgSO24-/d折算濃度為：461.7kg/d×1000/10000m3/d=46.2mg/l

含有少量工業廢水的城市污水處理廠正常出水中Cl-＜100mg/l、SO24-＜200mg/l ，也就是說采用金屬藥劑后出水中的鹽含量Cl-升高50%、SO42-升高25%。當受納水體有嚴格求時，應對鹽含量進行驗算。

因在磷酸鹽沉析的同時，重碳酸鹽也被去除，所以出水中的總含鹽量(電導率)幾乎保持不變。

3、對堿度的影響

水的堿度是指使一升水達到某一PH值的HCI用量，堿度也是指對酸的緩沖能力。污水處理廠進水的堿度對應的是其所在流域飲用水的堿度和由銨產生的堿度。在磷酸鹽沉析時，只要鐵或鋁離子進入水溶液中就形成六水復和體；一般形式為Me(H2O)3+6(Me：金屬)，這種復合體象酸一樣可進一步水解：

Me(H2O)63+→3H++Me(OH)3+3H2O

該反應與溶液的pH值有關，同時會降低水的堿度。由于氫氧化物以難溶的復合體形式沉析出來，不會提高污水的堿度，所以對于金屬氫氧化物的沉析必須估算酸當量，對于金屬磷酸鹽的沉析也是一樣。同步沉析中分離磷酸鹽只能略微提高污水的堿度。

4、對剩余污泥產量的影響

正如前面所述的一樣，污水中溶解性磷去除結果就是產生污泥，不同的工藝，污泥的排除位置也不相同。對于同步沉析則是以剩余污泥的形式排出設施。剩余污泥產量是污泥處理設計、運行的重要參數，帶有同步沉析化學除磷時，單位污泥產量是由去除BOD5產生的剩余污泥和同步沉析除磷的沉析物所組成。

對于由同步沉析，化學除磷產生污泥由沉析藥劑的類型、所投加金屬離子與需沉析磷的克分子比來確定。在β=1.5時，投加1kgFe產生產2.5kg的干物質，或投加1kgAl產生產4kg的干物質。

對于由同步沉析，化學除磷產生污泥由沉析藥劑的類型、所投加金屬離子與需沉析磷的克分子比來確定。在β=1.5時，投加1kgFe產生產2.5kg的干物質，或投加1kgAl產生產4kg的干物質。

5、對硝化反應的影響

在采用硫酸鐵藥劑進行同步沉析時，對硝化反應是有阻礙影響的，在這種情況下故而推薦將污泥泥齡提高10%。采用氯化鐵鹽藥劑對硝化反應是沒有影響的。表4是各種沉析工藝對硝化反應的影響系數，這種影響系數是指在特定工藝條件下的污泥泥齡與常規工藝條件下(無磷的去除，且在同等硝化反應能力情況下)的污泥泥齡的比值。

因為在前沉析的同時非溶解狀的碳化合物也會被沉析出來，由此不能為氮氧化過程的穩定所要求的反硝化反應提供足夠的碳化合物，所以前沉析對氮的去除也會產生負作用。經常出現的問題是，通過一次沉淀已去除掉許多碳化合物，這常不足于前置反硝化反應所需，再經前沉析更加劇了這種矛盾。

二、投加過量對污水處理的影響

同步化學除磷，除磷劑如果投加量不足，會造成除磷效果不佳，但并不是投放的越多效果就越好，投加過度反而會產生一些問題。除磷劑投加量過多的影響有以下幾點：

1、增加絮凝，化學除磷劑的另一個身份是高分子無機絮凝劑，和PAM不同，進水絮凝劑過量并不會有反溶現象，可以保證一些污泥絮性不好污水處理廠的出水清澈。

2、過多的正電荷金屬沉積物吸附在菌膠團（負電荷）表面，使菌膠團電荷性改變，在PAM不變的情況下增加了壓泥的難度。

3、過多的正電荷金屬沉積物吸附在菌膠團表面，減弱了胞外多糖（EPS）的作用，使菌膠團絮性減弱，導致活性污泥絮團細小。

4、污泥量增大。在廢水除磷處理中，當除磷劑投加量太大時則會出現產泥量過高。這也是它相對于微生物處理法應用于廢水除磷處理中的弊端。投加過量會使水中的金屬磷酸鹽更多，形成更多的污泥。

5、污泥處理難度增加。當除磷劑投加過量時，除了污泥量增加外，污泥中的無機金屬鹽也會升高，增加污泥的處理難度。

6、水體變黃。除磷劑投加過量時，因為常用除磷劑屬于鐵鹽除磷劑，它在水中形成過多的鐵離子或鋁離子，會使水體呈現黃色或褐色。

7、pH值下降。這是由于除磷劑為弱酸性聚合物藥劑，在廢水除磷處理時，酸性藥劑投加量增加使整體水質酸性加強，pH下降。