含磷污水处理方法

摘要：介绍了目前国内处理含磷废水的主要方法,包括沉淀法、吸附法、和生物法，以及综述各种处理高浓度含磷废水的方法，包括传统的生物法、化学法和近年来新开发的电解法、钙法和SBR 强化生物法等单一工艺法，以及絮凝沉降-粉煤灰吸附法、化学沉淀-混凝气浮-活性炭吸附法和陶瓷膜混凝反应法等。

关键词：含磷废水、磷的形态、化学方法、钙法、炉渣、石灰、化学方法特点、生物法、物理化学法。

前言

水中磷、氮等元素超标，会加速水体的富营养化，这种现象在我国较为严重，给工业、水产业、农业以及旅游业都带来了极大的危害。氮、磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因，其中又以磷为关键因素。因此，如何有效降低污水中磷的浓度，对消除污染，保护环境，具有十分重要的意义。

目前，国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。生物法如 A/O，A 2/O，UCT 工艺，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水；化学法和物理化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺，主要适合处理无机态含磷废水。

然而，有许多工业生产过程中经常出现一些高浓度的含磷废水。高浓度含磷废水在目前的研究中并没有严格的定义，一般认为只要是高于生活废水中的含磷量或者总磷浓度在100mg/L 以上就称为高浓度废水。高浓度含磷废水难以应用单一的生物法或化学法进行去除，即便能去除也会对整个单一的生物法或化学法处理工艺造成极大的负担，使整个处理工艺处理效果降低或者无法连续运行。

第一章水体中磷的来源

排放到湖泊中的磷大多来源于生活污水、工厂和畜牧业废水、山林耕地肥料流失以及降雨降雪之中。与前几项相比，降雨和降雪中的磷含量较低。有调查表明，降雨中磷浓度平均值低于O．04 mg／L，降雪中低于O．02 mg／L。以生活污水为例，每人每天磷排放量大约在1．4～3．2 g，各种洗涤剂的贡献约占其中的70％左右。此外，炊事与漱洗水以及在粪尿中磷也有相当的含量。工厂磷排放主要来源于肥料、医药、金属表面处理、纤维染发酵和食品工业。在水域的磷流入量中，生活污水占43．4％为最大，其他依次为20．5％，29．4％与6．7％，生活污水43．4％工厂和畜牧业废水20．5％肥料流失29．4％降雪降水6．7％。

·废水中磷的形态

废水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式存在，由于废水来源不同，总磷及各种形式的磷含量差别较大。典型的生活污水中总磷含量在3～15 mg／L(以磷计)；在新鲜的原生活污水中，磷酸盐的分配大致如下：正磷酸盐5 mg／L(以磷计)，三聚磷酸盐3 mg几(以磷计)，焦磷酸盐lmg，L(以磷计)以及有机磷

由于上述原因，在废水除磷过程中主要关注正磷酸盐。受磷酸的电离平衡制约正磷酸盐在水体中电离，同时生成H3P04、H2P04一、HP042一和P04。，各个含磷基团的浓度分布随

pH值而异，在pH值6～9的典型生活污水中，主要存在形式为磷酸氢根和磷酸二氢根。

第二章化学法处理含磷污水

化学沉淀法是利用多种阳离子与废水中的磷酸根结合生成沉淀物质，从而使磷有效地从废水中分离出来；电渗析除磷是膜分离技术的一种，它只是浓缩磷的一种方法，它自身无法从根本上除去磷；生物法现在多用于城市污水处理厂磷含量低的情况。与其他方法相比，化学沉淀法具有操作弹性大、除磷效率高、操作简单等特点。

一、钙法除磷

钙法除磷在沉淀法除磷中,化学沉析剂主要有铝离子、铁离子和钙离子,其中石灰和磷酸根生成的羟基磷灰石的平衡常数最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷废水中,钙离子与磷酸根反应生成沉淀,反应如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反应(1)的平衡常数KS0=10-55.9.由上述反应可知除磷效率取决于阴离子的相对浓度和pH值.由式(1)可知磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙,随着pH值增加反应趋于完全.当pH值大于10时除磷效果更好,可确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/L的标准.反应(2)即钙离子与废水中的碳酸根反应生成碳酸钙,它对于钙法除磷非常重要,不仅影响钙的投量,同时生成的碳酸钙可作为增重剂,有助于凝聚而使污水澄清.

上述工艺中第一级反应及沉淀主要是除锌,控制pH=8.5～9.0,投加聚合氯化铝,第二级反应及沉淀主要是钙法除磷,控制pH=11～11.5,出水经中和后排放或回用.出水水质达一级标准。

关键技术：

钙法除磷关键技术是利用氯化钙或石灰作为药剂,采用机械混合反应器和高效斜管沉淀器,控制适量反应、混合强度、沉淀表面负荷和反应pH值。

二.两种常用除磷物质：

1.炉渣

炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物,主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成,具有很多优良特性,其中所含的每种成分均可以利用.该方法的实验研究是在数个具塞锥型瓶中各加200mL模拟含磷废水和一定量的炉渣,置于振荡器上,在室温下振荡一定时间使吸附反应达到平衡后过滤,然后对清液进行磷的浓度测试,再通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度推算出其在吸附剂上的吸附量和磷的去除率.研究表明:

（1)随着炉渣用量的增加,磷的去除率也增加,但吸附量却下降.

（2)吸附量在开始是随时间的增长而增大,但吸附时间大于2h时,吸附量趋于稳定.

（3)吸附量随废水中磷的浓度的上升而增大.

（4)温度对炉渣吸附作用的影响很小.

（5)溶液pH值对吸附效果有重要影响,当pH为7.56时,磷的去除率为最高。

因此,用炉渣处理含磷废水时,当废液中磷的浓度为2～13mg/L,炉渣用量为5g/L,pH为7.56,吸附时间为2h的条件下,磷的去除率可达99%以上,残留液的浓度也低于国家排放标准,而且该法安全可靠,不会产生二次污染。

2、加石灰

含磷废水加入大量石灰，调pH=10.5～12.5生成羟基磷灰石，沉淀物稳定，平衡常数大，生成Ca10(OH)2(PO4)6的平衡常数为90，大于铝盐、铁盐生成磷酸盐沉淀物的3～4倍。平衡常数越大，生成的沉淀物越稳定，沉淀效果越好，脱磷更彻底，固液分离效果也好，处理含磷废水完全达标，P≤0.5mg/L。加石灰提高废水pH值除磷的同时也使废水中的石油类、CODcr共沉得到净化，废水可达标排放。用石灰处理含磷废水，产生的泥渣量较大，斜管沉淀池底的污泥通过底管排入污泥浓缩池，每天排泥1～2次，以免干结堵管。污泥浓缩池浓缩后，下层浓稠污泥泵入板框压滤机压滤后使固液分离，干渣打包外运。

3.混剂辅助化学沉淀法

该法采用的复合沉淀剂是氯化镁和磷酸氢铵,在除磷的同时生产缓效复合肥,其反应原理如下:

HPO42 - + Mg2 + + NH4+ + 6H2O = MgNH4 PO4 ·6H2O↓+ H+

PO43 - + Mg2 + + NH4+ + 6H2O = MgNH4 PO4·6H2O ↓反应生成的MgNH4 PO4·6H2O 结晶大,易过滤,对含磷浓度较低的废水,一次处理即可达到排放标准. 但当在处理含磷较高的废水时难以达标,需要在一次处理的基础上向一次处理液加入复合混凝剂PAC(聚合氯化铝) 和PAM(聚丙烯酰铵) . PAC 的混凝主要是通过吸附架桥和沉淀网捕作用实现,PAM 是阴离子型高分子絮凝剂,加入溶液后PAM能迅速并均匀地分散,使水溶液中的沉淀离子“联桥”形成絮团而沉淀下来[4 ] . 实验结果表明:以PAM 作为助凝剂,与混凝剂PAC 一起作用,取得良好的混凝效果. 用复合混凝

四.化学除磷法的特点

化学除磷本质上是一种物理化学过程，其优点是处理效果稳定可靠，操作简单且弹性大，污泥在处理处置过程中不会重新释放磷，耐冲击负荷的能力也较强。不足之处是化学除磷法会产生大量含水化

学污泥，处理难度大。此外，药剂费用较高，由此造成的残留金属离子的浓度也较高，出水色度增加。

第三章生物法处理含磷废水

生物除磷技术于80 年代在欧洲得到了广泛的使用。它是一种利用微生物的生理活动（新陈代谢），将磷从污水中转移到污泥细胞中，从而排出处理系统的除磷技术；其除磷原理是基于聚磷菌在厌含磷废水处理技术研究进展.

氧条件下释放磷及在好氧条件下过剩摄取磷的原理，通过好氧- 厌氧的交替运行来实现除磷的方法。

1.生物除磷过程

具体的生物除磷过程为：在厌氧条件下，兼性细菌聚磷菌受到抑制，它必须吸收污水中

的有机碳源（溶解性BOD 的转化产物，即低分子挥发性有机酸（VFAs））来维持生存，并在细胞内将有机物转化为胞内碳能源储存物聚-β- 羟基丁酸酯（PHB）/聚羟基戊酸（PHV）贮存起来，该过程所需的能量正是来自于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，从而完成磷的厌氧释放。而在好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复, 它利用PHB/PHV 的氧化代谢产生的能量吸收超出自身生长所需的几倍的磷，并以聚磷酸盐的形式储存。有关资料显示，在好氧条件下吸收的磷是厌氧条件下放出磷的11 倍之多，因此水体中的磷得以大量吸收到细菌细胞中，再随剩余污泥排出系统，从而实现磷的去除。

2.生物法除磷特点

生物除磷是一种较为经济的除磷技术[5]，该方法在合适条件下，可去除污水中90%的磷，现在多用于城市污水处理厂磷含量低的情况。其特点如下：

（1）生物法除磷对废水中有机物浓度（BOD）依赖性强。进水的BOD5/TP 比值大小，将影响除磷效果。一般认为，若要使出水中的磷含量控制在 1.0mg·L-1 以下，进水中的BOD/TP 应控制在20～30[6]。因此，生物除磷及脱氮工艺适合处理中高BOD5（≥200 mg·L-1）的污水。

（2）生物处理效果受环境温度、pH、溶解氧等因素的影响。生物除磷适于在中性和微碱性条件下进行。

（3）泥龄长短对除磷脱氮效果亦有直接影响，因而生物处理部分应及时排泥，否则厌氧菌会分解污泥中的聚磷，导致磷的二次释放。

3.现代生物除磷技术

自20 世纪60 年代中期以来,人工湿地除磷技术不断发展并得到推广应用。人工湿地是指通过选择一定的地理位置与地形,并模拟天然湿地的结构与功能,根据人们的需要人为设计与建设的湿地。人工湿地是一个自适应的系统,其中水体、基质、水生植物和微生物是构成人工湿地污水处理系统的4个基本要素,其除污的原理主要是利用湿地的基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理、化学以及生物作用的途径净化污水。其中物理作用主要是过滤、沉积作用,污水进入湿地,经过基质层及植物茎叶和根系,可以过滤、截流污水中的悬浮物,使之沉积在基质中。化学作用主要指化学沉淀、吸附、离子交换、氧化还原反应等,这些化学反应的发生主要取决于所选择的基质类型。生化作用主要指微生物在好氧、厌氧及兼氧状态下通过开环、断链分解成简单分子、小分子等作用,实现对污染物的降解和去除。构成人工湿地的4 个要素都具有单独的净化污水的能力,尤其是人工湿地基质中的微生物类群在人工湿地净化过程中起到极其重要的作用。

人工湿地除磷技术是一种廉价有效的污水处理技术,它是在一般人工湿地系统的基础上,通过人为控制措施优化系统,达到以除磷为主要目标的废水除磷技术。目前该技术广泛应用于生活污水、农业

点源污染和面源污染处理,以及水体富营养化问题的治理。其优点是:效率高、投资少、耗能低、操作简单、设置灵活、维护和运行费用低廉,可作为传统的污水除磷技术的一种有效替代方案,对于节省资金,

保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义。但要将其更好地应用,还有许多工作要做,例如:要进一步弄清人工湿地除磷的机理,进一步确定外部各因素对除磷效果的影响程度,构建更长久、高效的除磷人工湿地系统等。

4.生物法除磷研究现状

近年来，增强生物除磷工艺（Enhanced biologicalphosphorus removal，EBPR）由于其持续有效的特点成为生物除磷的一个热点。一般认为EBPR 需要最佳的厌氧水力停留时间来获得稳定的磷去除率。M Vargas 等为了测试EBPR 能否在持续有氧环境中用丙酸盐作为唯一的碳源，进行了持续有氧条件下的EBPR-SBR 实验。结果表明，系统处于有氧环境46 d 后，聚磷菌所占比例由70%只下降到了

50%，再将系统恢复到标准的厌氧－好氧条件下，聚磷菌所占比例又上升到了72%。在研究的整个过程中，聚磷菌始终处于主导地位，能保持稳定的磷去除率。从而得出，使用丙酸盐作为碳源可以在一定的有氧条件下保持聚磷菌的存活状态。M Pijuan 等的研究表明在持续好氧作用下，污泥中聚磷菌（PAO）会增加。使用乙酸盐作为有机碳源的SBR 反应器中，也观察到了上述现象。

第四章物理化学在废水除磷中的应用

1.吸附法

吸附法除磷的作用机理：在废水吸附除磷过程中，主要关注于正磷酸盐。受磷酸的电离平衡制约，正磷酸盐在水体中电离，同时生成H3P04、H2P04‘、HP04。和P04。，各个含磷基团的浓度分布随pH值而异，在pH值6～9的典型生活污水中，主要存在形式为磷酸氢根和磷酸二氢根。在吸附除磷的同液反应过程中所提到的吸附概念，可以涵盖固体表面的物理吸附、离子交换形式的化学吸附以及固体表面沉积过程。物理吸附仅发生在固液界面，依据分子间的相似相溶原理，其作用力为分子间力。物理吸附的特点为多层吸附，无严格的饱和吸附量，吸附等温线较符合Fruendrich方程。化学吸附或离子交换可能是固液界面的单层反应，也可能是固体内部一定深度的表层反应，一般能近似符合单层吸附假设，吸附等温线较符合Langmiur方程。吸附除磷的实际过程既包括物理吸附，又包括化学吸附。对于天然吸附剂，一般由于固体表面老化而不能显示出高表面能及强吸附性，吸附作用主要依靠其巨大的比表面积，该类吸附以物理吸附为主。对于大多数人工合成的高效吸附剂，由于人为制造了固体表面的特性吸附和离子交换层，化学吸附占主导地位。

2.结晶法

除磷原理结晶法除磷就是向已含钙盐的含磷废水中添加一种结构和表面性质与难溶磷酸盐相似的固体颗粒，破坏溶液的亚稳态，在作为晶核的除磷剂上析出羟基钙磷灰石，从而达到除磷目的。作为晶核的除磷剂绝大多数都是含钙的矿物质材料，如磷矿石、骨炭、高炉渣等，其中以磷矿石和骨炭的效果为最好。该方法的实质是利用污水中的磷酸根离子与钙离子以及氢氧根离子反应生成碱式磷酸钙（羟基钙磷灰石（Calcium-Hydroxyapatite）

[Ca5(OH)(PO4)3]）的晶吸现象。其反应式如下：

3HPO42-+5Ca2++4OH-→Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O

许多废水都因含有磷酸钙等化合物而过度饱和，但沉降过程很少发生。加入晶核是为了建立Ca和P 之间的平衡，因为晶核结晶可以降低界面能并能引发沉降过程

3.电渗析除磷

电渗析除磷是一种膜分离技术。电渗析室的进水通过多对阴阳离子渗透膜，在阴阳膜之间施加直流电压，含磷和含氮离子以及其他溶解离子在施加电压的影响下，体积小的离子会通过膜而进到另一侧的溶液中去，从而实现分离。在利用电渗析去除磷时，预处理和离子选

择性显得特别重要。在处理时必须对浓度大的废水进行预处理，而高度选择性的防污膜仍在发展中[12]。事实上，电渗析除磷只是浓缩磷

的一种方法，它自身无法从根本上除去磷。

第五章关于高浓度含磷废水的处理方法简介和分析

高浓度含磷废水在目前的研究中并没有严格的定义，一般认为只要是高于生活废水中的含磷量或者总磷浓度在100mg/L 以上就称为高浓度废水。高浓度含磷废水难以应用单一的生物法或化学法进行去除，即便能去除也会对整个单一的生物法或化学法处理工艺造成极大的负担，使整个处理工艺处理效果降低或者无法连续运行。因此，近来研究主要体现在利用组合工艺处理高浓度含磷废水。这些组合工艺的适用条件、工艺参数、最佳工艺条件以及处理效果存在较大差异，有些工艺只能作为预处理来减轻对后续工艺的磷负担，而有些则可以直接使废水处理后达标排放。

一.单一工艺

单一工艺是指利用生物法、化学法或物理化学法来去除高浓度含磷废水中的磷的处理工艺。在生物处理工艺中，大多通过生物同化过程吸磷或强化过量吸磷来进行去除，但磷去除效率不够稳定，特别对含磷浓度较高的畜禽养殖废水和垃圾渗滤液的处理效果不佳，不能满足日益严格的污水排放标准。沉淀法作为一种有效的物理化学手段被广泛运用于各种污水处理工艺中，具有高效、运行稳定等特点，但常用絮凝剂如铝盐造成的二次污染问题，投加铁盐过程中造成的设备腐蚀和堵塞问题，以及存在沉淀污泥含水率高等，使该方法的应用受到限制。

除上述两种传统方法外，目前还出现一些新的单一除磷工艺，主要有电解法、钙法、SBR 强化生物法等。

◆电解法

电解法是一种高效的污水处理方法，占地少，操作简单，综合了电絮凝、沉淀和气浮多种作用。较之生物法，电解法具有去除率高、选择性强、水力停留时间短等优点；与常规化学沉淀法相比，电场作用和气浮作用强化了污水中颗粒物的混凝效率，出水总溶解性固体较少，同时电解工艺维护较化学沉淀法简单，污泥含水率较低，污泥利用前景较好。通过电解对污水中的磷进行去除和回收是近年来国内外关注

的热点之一。

◆ SBR 强化生物法

针对水量不大但含有高浓度磷的废水，可以采用SBR强化生物系统来处理，王景峰等[7]以一个小试实例来阐述了生物除磷反应器所表现出的运行效果及高效除磷阶段出现的原因,从生物除磷角度详细说明了二次释磷对强化生物除磷系统的影响，并对系统运行中出现的颗粒污泥进行了描述。反应器进水为模拟废水（COD：610~700 mg/L，氨氮：30~38 mg/L，PO3-4-P：20~30 mg/L，另加入一定比例的镁、钙、铁等微量元素）。试验用接种污泥均取自某市污水处理厂污泥回流井，反应器内MLSS保持在4500 mg/L左右，泥龄控制在15~18d，每周期进水为8L。根据试验结果将反应器的运行状况分为四个阶段，即驯化阶段、高效除磷阶段、除磷效果平稳阶段和除磷效果恶化阶段。由实验结果可知，在高效除磷阶段，磷的去除率为97%左右；在除磷效果平稳阶段，磷的去除率为55%；而除磷效果恶化阶段时的去除率为21%。

■关于SBR的分析

（1）SBR强化生物系统处理高浓度含磷废水是可行的，在处理效果的高效阶段，出水PO3-4-P <1 mg/L，但系统整体运行尚不十分稳定。在除磷效果平稳阶段，磷去除效率维持在50%~70%。

（2）利用SBR工艺的灵活性，以静置方式加大厌氧时间有助于形成与生物除磷相关的胞内碳源、能源贮存物，有利于高效除磷阶段的快速到来，可缩短驯化时间，但也应在驯化后期适当减少静置时间以防止除磷效果恶化。

（3）从生物除磷角度详细分析了二次释磷对生物除磷系统的巨大影响，在二次释磷中无效释磷对聚磷菌代谢途径的影响是造成生物除磷效果恶化的主要原因。

二.组合工艺

在上述单一工艺中，有些需要特定工艺参数，如电解法除磷中的pH 值需串联另外一个生物硝化或反硝化工艺或者脱氮工艺。而另外一些工艺也由于其他原因无法达到预期处理效果，因此近来工艺研究也将注意力转移到组合工艺上。

◆絮凝沉降-粉煤灰吸附法：磷肥化工厂为实验废水来源，废水中的含磷量很高，磷的浓度约为182mg/L，废水为弱酸性，pH为5左右，主要研究了在化学絮凝沉淀法的基础上，再经粉煤灰吸附，高效率地除去了废水中的磷。此种方法除磷效果好，运行操作稳定，适合于处理流量不很大的高浓度含磷废水。

◆化学沉淀-混凝气浮-活性炭吸附法

采用化学沉淀-混凝气浮-活性炭吸附组合工艺，建立在一套工程处理实例，其废水中的特征污染物为总磷（严重超标，含量高达100mg/L左右，主要以溶解性的磷酸二氢锰铁、磷酸二氢锌等无机盐类的形式存在），此外废水中还含有少量的CODCr、BOD5、油类和悬浮物等。含磷生产废水由车间流入调节池，泵前加入反应药剂石灰乳与废水混合，而后泵至反应槽，搅拌混合反应（混合液通过pH值测控系统来自动控制石灰乳的投加量，以使其pH值稳定在11左右），接着再依次流经反应槽搅拌反应，使废水中的总磷绝大部分得以沉淀去除。之后废水经斜板沉淀器沉淀之后再流入气浮装置，与投入的絮凝剂混合发生混凝反应，从而除去废水中的其它污染物和部分残磷。其后废水经二次沉淀、砂滤和活性炭吸附处理，最后进入中和池，用稀盐酸中和调节pH值后外排。

◆陶瓷膜混凝反应法

此法将化学混凝与错流微滤过程相结合成一体化陶瓷膜混凝反应器。其工作原理是采用化学混凝作为膜分离的前处理步骤，将废水中的污染物形成较大的絮凝体，然后利用陶瓷微滤膜进行过滤。与传统工艺相比，一体化陶瓷膜反应器具有渗透通量大、处理周期短、分离效果好、出水水质满足排放或回用的特点。

第六章结束语

以上方法在处理含磷废水时,出水指标都能达到GB8978 - 1996《污水综合排放标准》中的二级标准. 在选择时要根据废水的含磷量、其它离子的含量和种类、日处理量等因素来综合考虑,以达到环保和经济效益的双重目的.

高氨氮废水处理方法

高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮 氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比

例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 1.4MAP沉淀法 主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 1.5 化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。

氨氮废水处理方法

高氨氮废水处理技术 介绍各类氨氮废水处理技术及其原理，包括各种方法的优缺点、适用范围、高浓度氨氮废水处理技术的研究进展。通过对比分析，明确不同类型高氨氮废水处理的选择方法，为治理高氨氮废水提供一条便捷的选择方法。 近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。本文总结了国内外高氨氮废水处理技术及其优缺点、适用范围等。 1、废水中氨氮处理的主要技术应用与新进展 1.1吹脱法 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。 NH4++OH-→NH3+H2O 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理，回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用。石灰一般用来提高pH值。用蒸汽比用空气更易控制结垢现象，若用烧碱则可大大减轻结垢的程度。吹脱法一般采用填料吹脱塔，主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，利用大表面积的填充塔来达到气水充分接触，以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某制药厂生产乙胺碘呋酮时产生的一部分高浓度氨氮废水的静态吹脱效果。结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。 氨吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 1.2化学沉淀法(MAP法)

除磷废水处理站设计方案

除磷废水处理站设计方 案 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

含磷废水治理工程工艺技术设计初步方案天津普蓝环保工程有限公司 2013年3月25日

目录 一、工程概况 (2) 二、设计依据、规范、范围及原则 (2) 三、设计水量与水质 (5) 四、废水处理工艺设计 (7) 五、污水处理系统性能及技术参数 (9) 六、建筑结构设计 (29) 七、电气控制设计 (31) 八、运行费用估算 (34) 九、组织机构及人员编制 (35) 十、项目实施 (37) 十一、项目管理 (38) 十二、工程投资报价 (40) （1）主要构筑物投资估算 (40) （2）主要处理设备及材料投资报价 (40) （3）工程总投资 (42) 十三、技术服务 (43) 十四、售后服务 (44)

一、工程概况 某污水处理厂在进行污水深度处理及回用过程中，采用双膜技术所排放的RO泥水中磷酸盐含量出现超标，废水中含有不同浓度的磷酸盐，该类废水具有连续性排放、水质成份复杂，其危害性比较大，这些RO浓水如不经处理就直接排放，将对周围的生态环境造成严重的影响（对地表水、土壤、作物造成严重污染），并将影响周围居民的身心健康。 随着国家经济的发展，人民生活水平的不断提高，国家对环境保护越来越重视，已成为企业发展的重要课题。对环保的日益重视和人民环保意识的提高，废水污染解决与否直接关系企业的生存和发展。因此，无论从企业发展还是从改善水资源、保护水环境，做好该厂这类废水的治理工程建设是十分必要。 该公司领导十分重视环保工作，贯彻科学发展观，重点研究、探索循环发展经济，企业节约水资源，降低生产成本，减少污水排放量，计划实行污水综合治理，以期采用合理可靠地解决方式去除排放浓水中的磷酸盐，以供该单位领导和有关部门参阅、决策和实施。 项目名称：污水回用处理RO浓水 工程规模：14000t/d

含磷污水处理方法

摘要：介绍了目前国内处理含磷废水的主要方法,包括沉淀法、吸附法、和生物法，以及综述各种处理高浓度含磷废水的方法，包括传统的生物法、化学法和近年来新开发的电解法、钙法和SBR 强化生物法等单一工艺法，以及絮凝沉降-粉煤灰吸附法、化学沉淀-混凝气浮-活性炭吸附法和陶瓷膜混凝反应法等。 关键词：含磷废水、磷的形态、化学方法、钙法、炉渣、石灰、化学方法特点、生物法、物理化学法。 前言 水中磷、氮等元素超标，会加速水体的富营养化，这种现象在我国较为严重，给工业、水产业、农业以及旅游业都带来了极大的危害。氮、磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因，其中又以磷为关键因素。因此，如何有效降低污水中磷的浓度，对消除污染，保护环境，具有十分重要的意义。 目前，国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。生物法如 A/O，A 2/O，UCT 工艺，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水；化学法和物理化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺，主要适合处理无机态含磷废水。 然而，有许多工业生产过程中经常出现一些高浓度的含磷废水。高浓度含磷废水在目前的研究中并没有严格的定义，一般认为只要是高于生活废水中的含磷量或者总磷浓度在100mg/L 以上就称为高浓度废水。高浓度含磷废水难以应用单一的生物法或化学法进行去除，即便能去除也会对整个单一的生物法或化学法处理工艺造成极大的负担，使整个处理工艺处理效果降低或者无法连续运行。 第一章水体中磷的来源 排放到湖泊中的磷大多来源于生活污水、工厂和畜牧业废水、山林耕地肥料流失以及降雨降雪之中。与前几项相比，降雨和降雪中的磷含量较低。有调查表明，降雨中磷浓度平均值低于O．04 mg／L，降雪中低于O．02 mg／L。以生活污水为例，每人每天磷排放量大约在1．4～3．2 g，各种洗涤剂的贡献约占其中的70％左右。此外，炊事与漱洗水以及在粪尿中磷也有相当的含量。工厂磷排放主要来源于肥料、医药、金属表面处理、纤维染发酵和食品工业。在水域的磷流入量中，生活污水占43．4％为最大，其他依次为20．5％，29．4％与6．7％，生活污水43．4％工厂和畜牧业废水20．5％肥料流失29．4％降雪降水6．7％。 ·废水中磷的形态 废水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式存在，由于废水来源不同，总磷及各种形式的磷含量差别较大。典型的生活污水中总磷含量在3～15 mg／L(以磷计)；在新鲜的原生活污水中，磷酸盐的分配大致如下：正磷酸盐5 mg／L(以磷计)，三聚磷酸盐3 mg几(以磷计)，焦磷酸盐lmg，L(以磷计)以及有机磷

污水处理生物除磷工艺.

污水处理生物除磷工艺 （一）缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺） 当以除磷为主时，可采用无内循环的厌氧/好氧工艺，基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池（区）容积、好氧池（区）容积。具体计算公式见下表。

A/O工艺生物除磷容积基计算公式 （二）弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的，该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的，其工艺流程见下图。

该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为：部分回流污泥（约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池，在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放，并转移到水中；脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷，厌氧池上清液含有高浓度磷（可高达100mg/L 以上），将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀，该含磷污泥可作为农业肥料，而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷，而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用，所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造，只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可，且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之，Phostrip工艺受外界条件影响小，工艺操作灵活，脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧／缺氧／好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时，可采用厌氧／缺氧／好氧(A2/O)工艺，基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 （一）一般规定 进入系统的污水应符合下列要求： (1) 脱氮时，污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时，污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求； (4) 好氧池（区）剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计）；

含磷废水的处理方法

含磷废水的处理方法 目前,国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。生物法如A/O、A2/O、UCT工艺,主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺,主要适合处理无机态含磷废水,其中混凝沉淀与结晶综合处理技术可以处理高浓度含磷废水,除磷率较高,是一种可靠的高含磷废水处理方法。 1. 生物法 20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:第一,向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;第二,利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;第三种方法是活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的缺点,且不需投加沉淀剂。对于二级活性污泥法工艺,不需增加大量设备,只需改变运转流程即可达到生物除磷的效果。但要求管理较严格,为了形成VFA,要保证厌氧阶段的厌氧条件。 张林生等采用石灰沉淀结晶法处理高浓度含磷废水取得成功,该法结合了沉淀法与结晶法的优点,克服了两者的缺点,具有很好的发展前1/ 4

景。实验结果与工程实践表明,该法处理含磷废水除磷效率高,出水水质稳定,且可回用。 2. 化学沉淀法 通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物,可把磷分离出去,同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁,石灰与氯化铁的混合物等。影响此类反应的主要因素是pH、浓度比、反应时间等。 为了降低废水的处理成本,提高处理效果,学者们在研制开发新型廉价高效化学沉淀剂方面做了大量工作。王光辉发现,原水含磷 10mg/L时,投加300mg/L的Al2(SO4)3或90mg/L的FeCl3,可除磷70%左右,而在初沉时加入过量石灰,一般总磷可去除80%左右。他根据化学凝聚能增加可沉淀物质的沉降速度,投加新型净水剂碱式氯化铝,沉降效果达80%～85%,很好地解决了生产用水的PO43-污染问题。混凝沉淀法是一种传统的除磷方法,具有简便易行,处理效果好的优点。但是长期的运行结果表明,化学沉淀剂的投加会引起废水pH 值上升,在池子及水管中形成坚硬的垢片,还会产生一定量的污泥。另外,研究表明:除磷效率对应沉淀剂剂量的曲线是指数型的,当化学沉淀剂超出一定量,曲线即达到停滞期。所以,试图用沉淀法将废水中磷的质量浓度降到0.1mg/L以下,是不太经济的。 丛广治等主持的大连开发区污水厂A/O改造实践表明,系统在下列参数下可取得较好的净化效果:BOD5负荷为0.2～0.3kg/(kgMLSS·d),TP 负荷为(2.8～3.0)×10-3kg/(kgMLSS·d)。厌氧段容积∶好氧段容积 2/ 4

吹脱法处理高浓度氨氮废水

吹脱法处理高浓度氨氮废水 作者：周明罗陈建中刘志勇 简介：对垃圾渗滤液处理难点进行了分析，阐述了垃圾渗滤液国内外处理现状、处理工艺对比、以及存在弊端，概述OFR新型专利技术处理垃圾渗滤液的原理、使用范围、技术优势及其推广方向，提出OFR 技术在高浓度有机废水处理有特殊的效果，已成功使用于国内外多家企业，尤其在垃圾渗滤液前预处理和经膜技术处理后的浓液处理方面有广阔的使用前景。 关键字：垃圾渗滤液浓缩液氨氮 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的使用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究使用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH4++OH-NH3+H2O （1） 氨和氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /K b=（C NH3·C H+）/C NH4+（2） 式中：Ka———氨离子的电离常数；

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件： 硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20℃，不能低于10℃，，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物（氨化作用）（硝化作用）（反硝化作用）

?生物除磷原理 磷常以磷酸盐（H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除 磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对除磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d时，除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实，再说横无除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷，磷的厌氧释放可以分为两部分：有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内储存，即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存，内源损耗，PH变化，毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中，含聚磷菌的会留污泥与污水混合后，在初始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不断分解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷的释放已经甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP，厌氧时间加长，无效释放逐渐增加，平均厌氧释放1mgP，所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下，甚至达到0.5mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击，否则除磷能

含磷废水的一级处理_化学沉淀法

收稿日期:2002-10-10;修订日期:2002-12-21 作者简介:万亚珍(1963-),女,陕西省礼泉县人,郑州大学工程师,博士研究生,主要从事环境污染治理方面的研 究. 文章编号:1671-6833(2003)01-0054-04 含磷废水的一级处理———化学沉淀法 万亚珍,张浩勤,刘金盾,范国栋 (郑州大学化工学院,河南郑州450002) 摘　要:以含磷废水为研究体系,研究了以氯化镁、碳酸氢铵为复合沉淀剂去除水中磷过程的工艺条件.该工艺过程保留了化学沉淀法操作弹性大、除磷效率高、操作简单的特点,生成的MgNH 4PO 4?6H 2O 结晶大,容易过滤.该除磷体系中最佳的工艺条件为:初始液pH 值为914,沉淀剂加入量[NH 4+]/[P]= 1,[Mg 2+]/[P]=113(摩尔比). 关键词:除磷;复合沉淀剂;化学沉淀中图分类号:X 703 文献标识码:A 0　引言 磷酸盐很容易被植物利用,并由光合作用转化为蛋白质,所以天然地表水中不会发现高浓度的磷.就目前情况而言,水体中高含量的磷主要是由于未处理的含磷废水直接排放到自然界中引起的,富裕的磷将导致水体富营养化.据资料报道,若水体中的总磷含量超过20mg/L 时,即可认为水体富营养化[1]. 据2001年《中国海洋环境质量公告》报道,2001年,全国海域海水中磷酸盐中度污染海域面 积约13,110平方公里,严重污染海域面积约9,232平方公里.其中浙江、上海近岸海域磷酸盐 污染较重,东海、黄海海域频频发生“赤潮”,也是水体富营养化的一个严重后果.仅此,2001年造成我国的渔业损失为123亿元人民币.另外,据统计,我国90%以上的城市湖泊和内陆湖泊也在不同程度上被磷污染.鉴于磷的危害,我国已把磷列为Ⅱ类污染控制排放物.选用合适的方法集中对城市的生活外排水及与磷相关的工业外排水进行处理,既是保护我国良好的水域生态、自然环境的需要,也是维护我国渔业生产资源、稳定发展国民经济的需要. 目前,用于废水除磷的方法主要有三种:化学沉淀法[2]、电渗析除磷[3]、生物法除磷[4,5].电渗析除磷是膜分离技术的一种,它只是浓缩磷的一 种方法,它自身无法从根本上除去磷;生物法现在多用于城市污水处理厂磷含量低的情况;化学沉淀法则是利用多种阳离子可以使磷有效地从废水中沉淀下来的特点进行的.与其他方法相比,化学沉淀法具有操作弹性大、除磷效率高、操作简单、运行费用低等[6]特点.不足之处是生成的沉淀几乎没有利用价值,只能作为废渣堆放和填埋,因而会造成对环境的二次污染.基于上述调研和分析,本研究提出一个全新的含磷废水治理方案,即:利用化学沉淀法所具有的特点,在一定的条件下,以氯化镁和碳酸氢铵作为复合沉淀剂,在除磷的同时生产复合肥技术. 其化学反应原理如下[7]: HPO 42-+Mg 2++NH 4++6H 20→ MgNH 4PO 4?6H 2O ↓+H + (1) 磷酸铵镁是一种含有磷、铵和镁的缓效复合肥,它在水中的溶解度很小,因而可以沉淀析出.本文以处理磷浓度较高的含磷废水为背景,重点研究该工艺开发及其理论基础,为工业和生活废水中用此法除磷提供基础数据. 1　实验方案 111　实验方案设计 (1)进行单因素实验,分别考察初始磷浓度, 沉淀剂氯化镁、碳酸氢铵加入量及体系的pH 值对除磷反应的影响. 2003年 3月第24卷　第1期郑州大学学报(工学版) Journal of Zhengzhou University (Engineering Science )Mar.　2003V ol.24　N o.1

含磷废水处理研究

含磷废水处理的研究现状水体富营养化的突出例子就是赤潮现象。赤潮不仅引起海水出现异常,改变颜色,而且致使水质变坏、发臭,恶化了海洋环境条件,是海洋环境污染的一种危险信号,已成为一种世界性的公害,对海洋渔业及海产养殖业危害极大,还严重地损害了滨海的旅游事业。因此,及时地回顾、总结、研究近年来国内外关于废水中磷的去除问题具有非常重要的意义。磷是地球系统中维系生命的主要元素之一,也是构成生物体并参与新陈代谢过程必不可少的元素。元素的丰缺、磷环境的优劣将直接影响包括人在内的一切生物的生长发育。近年来,河流、湖泊、海洋等水域的水质有恶化的现象,特别是富营养化问题时有发生,而且有愈来愈严重的趋势。富营养化不仅使水体丧失应有功能,而且使水体生态环境向不利于人类的方向演变。其中,磷是引起水体富营养化的关键营养物质。一般来讲,水体中总磷质量浓度超过20mg/L,即可认为水体处于富营养化。 1含磷废水的主要来源 含磷废水的主要来源如下:①根据来源分类主要来自于各种洗涤剂、工业原料、农业肥料的生产过程以及人体的排泄等;②根据磷的存在形态可分为无机磷废水(磷酸盐、聚磷酸盐)和有机磷废水(含磷有机化合物混于水)。含磷洗衣粉是含磷废水的主要来源之一。20世纪60年代中期日本的“琵琶湖事件”引起人们对磷的富营养化的关注,于是洗涤剂的无磷化问题便成为研究的热点。人们通过重组产品配方和使用4A沸石替代磷酸盐作为主要助剂来合成无磷洗衣粉取代

原来的含磷洗衣粉取得了不错的效果;对于农业肥料,一部分磷被植物吸收,一部分被土壤吸附,还有一部分随水土流失,所以在使用肥料时应考虑到尽量减少土壤流失,可以通过绿化荒山荒漠、因地制宜科学种田、建立农田防护林以及在江河湖泊流域建立绿化带等手段最大限度地降低水土流失,这也是降低废水含磷量的一个重要方面;对于人体的排泄,可以对其进行特殊处理后用于农业肥料。 2含磷废水的处理方法 目前,国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。生物法如A/O、A2/O、UCT工艺,主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺,主要适合处理无机态含磷废水,其中混凝沉淀与结晶综合处理技术可以处理高浓度含磷废水,除磷率较高,是一种可靠的高含磷废水处理方法。 2.1生物法 20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:第一,向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;第二,利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;第三种方法是活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的

氨氮废水处理技术现状及发展

氨氮废水处理技术现状及发展 /# 前言 近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。 ! 处理技术现状 氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废 水，选择技术方案主要取决于：（#）水的性质；（!）处理效果；（,）经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。 虽然有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的技术为：（#）生物脱氮法；（!）氨吹脱、汽提法；（,）折点氯化法；（%）离子交换 法; # < , =。!$ # 生物脱氮法 生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。 生物硝化是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源，方程式（#）为这个反应关系式。第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌，方程式（!）为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式（,）来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮计）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。 !虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %，当E/ 在+$ ’< ’$ " 范围时，为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时，硝化速度也随之不断增加，而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。反硝化就是在缺氧条件下，由于反硝化菌的作用，将和 . 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源，若以甲醇作碳源为例，其反应式为： 对于硝化反应，温度对其影响比其它生物处理过程要大些，一般温度应维持在为宜。 用生物法处理含氨氮废水时，有机碳的相对浓度是考虑的主要因素，维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理，则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。 生物脱氮可去除多种含氮化合物，其处理效果稳定，不产生二次污染，而且比较经济，但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。 氨吹脱、汽提法 吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中，使气水相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气，前者称为吹脱，后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质

高浓度氨氮废水处理方法与工艺

高浓度氨氮废水处理 废水处理, 高浓度废水处理, 高浓度 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。

王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L 以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。

半导体行业废水处理方法概述

半导体行业废水处理方法概述 发表时间：2018-11-14T19:26:30.977Z 来源：《防护工程》2018年第20期作者：张学良[导读] 该文章主要叙述了半导体行业的废水种类、来源、处理方法，并预测废水处理的未来发展方向。 江苏中电创新环境科技有限公司江苏省无锡市 214073 摘要：该文章主要叙述了半导体行业的废水种类、来源、处理方法，并预测废水处理的未来发展方向。 关键词：含氟废水；含磷废水；有机废水；研磨废水；氨氮废水；酸碱废水 从国家经济发展、工业布局和产业导向的变化来看，信息产业将是未来重点发展的行业之一。其中，半导体行业作为信息产业的基础，将会有迅猛的发展。而随着该行业的快速发展，其对环境的影响及压力势必有所增加。半导体行业的废水处理形势也必然越来越严峻。 沃威沃公司面对的主要是半导体行业，兼做纯水处理和废水处理。纯水是用于生产工程的供水，废水则是生产线上形成的清洗水。目前，半导体行业的废水以处理后排放为主。本文章主要叙述目前半导体行业产生的废水种类、来源和处理方法。 1. 废水的种类及来源 1.1.废水的种类 由于半导体公司的最终产品不同，各公司生产过程中产生的废水种类都不一样，各公司对产生的废水来源不一样所进行的分类也不一样。总的来水，半导体行业的废水可以分为含氟废水、含磷废水、有机废水、研磨废水、氨氮废水和酸碱废水。如无锡华润上华没有含磷废水，上海天马没有研磨废水。 1.2.废水的来源 含氟废水主要来源于来自于自芯片制造过程中的扩散工序及化学机械研磨工序，在对硅片及相关器皿的清洗过程中也多次用到氢氟酸。对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。污染物主要为氟离子。 含磷废水主要来源于生产工程中的铝刻蚀液。 有机废水，由于生产工艺的不同，有机溶剂的使用量对于半导体行业而言具有很大的差距。但是作为清洗剂，有机溶剂仍然广泛使用在制造封装的各个环节上。部分溶剂则成为有机废水排放。有机废水主要来源于IPA溶剂、显影液、ITO刻蚀液、酸洗塔酸碱废水、酸洗塔有机废水。 研磨废水主要来源于晶圆切割抛光后的后续清洗制程。主要污染物为悬浮固体。 氨氮废水主要来源于刻蚀过程中使用的氨水、氟化铵及用高纯水清洗。 酸碱废水主要来源于制造过程中的清洗工艺；纯水系统中多介质过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水，混床再生后的清洗水；冷却塔排水。 2. 废水处理技术 2.1.含氟废水处理 含氟废水的治理技术主要为化学沉淀+混凝沉淀法，即投加化学药品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后分离固体沉淀物即可除去氟化物。在半导体行业中，投加Ca(OH)2 或NaOH 和CaCl2 的混合物产生难溶于水的CaF2 沉淀。由于半导体厂对环境要求比较高，我们常存在用CaCl2作为反应物。CaCl2沉淀的化学反应为： 2F + Ca2+ → CaF2↓ 在钙的化学计量浓度下，氟化钙的理论最大溶解度约为8mg/l。因此，氟化钙浓度超过此溶解度极限后即产生沉淀物。一般考虑停留时间为0.5hr。CaF2沉淀的缺陷是沉淀物的沉降特性较差，因此在化学沉淀后，一般加混凝剂(PAC和PAM)进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。若加多过量石灰或CaCl2，可进一步降低氟化物浓度。通常，会在反应池中设氟表控制钙剂的投加量。 2.2.含磷废水处理 含磷废水处理目前应用较多的主要是化学沉淀法和生物法，生产处理多数用于处理有机磷废水，半导体行业中产生的含磷废水主要以磷酸盐的形式存在，采用化学沉淀法处理。沉淀剂采用钙剂或铝剂。我们采用的方法是先用CaCl2沉淀磷酸盐，后加PAC混凝处理。 CaCl2和PO43-的反应式为： Ca2++ PO43-→ Ca3(PO4)2↓ 磷酸钙的理论溶解度约为20mg/L。后续混凝处理进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。一般控制pH在8-10的条件下进行反应。 2.3.有机废水处理 有机废水的处理方法很多，如活性污泥法、生物膜法、MBR膜法等。目前，我们主要采用接触氧化法进行处理，厌氧+好氧的处理方式，该方法处理效果稳定，投入低，受业主青睐。 2.4.研磨废水处理 研磨废水中的主要污染物为固体，但是这些固体颗粒细小，比较难沉淀，一般通过混凝的方法增大颗粒的直径，使颗粒更易于沉降。 2.5.氨氮废水 氨氮废水的处理方法有吹脱法、氯折点法、生物法、中和法、沉淀法、离子交换法、蒸汽气提法。吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点，实用性较强。当氨氮废水的浓度比较高(几百以上)时，采用吹脱法将氨氮的浓度降低至100mg/L以下，吹脱出的氨氮用加酸吸收成硫酸铵外运。半导体行业中的氨氮废水含碳量低，生化法不适用。吹脱法和沉淀法适合于高浓度的氨氮废水。中和法不能完全去除氨氮的污染，将氨氮从废水中驱逐出来，但是需要另外配置吸收塔进行吸收，这对于处理量小的项目来说，投入比较高。有的半导体厂氨氮废水水量小，浓度不高，在100-200mg/L时，采用氯折点法对氨氮废水进行处理，该种方法要求的投入低、占地面积小、设备比较简单。在反应池设置氯表控制氯和还原剂的投加。

含磷废水处理工艺技术

含磷废水处理工艺技术 1、前言 某港资企业生产家庭不锈钢炊具用品，该厂对不锈钢炊具进行机械抛光和电 化学抛光。电化学抛光主要原料为H 3PO 4 、H 2 SO 4 等。铝和铝合金制品用化学抛光 的主要原料也是H 3PO 4 、H 2 PO 4 、HNO 3 等，生产过程中产生大量含磷废水，厂家提 供的水质水量情况为：磷酸盐100～1000mg/L；pH=2～5；CODcr200～500mg/L；SS=150～500mg/L；石油类：20～40mg/L；废水量：50～80t/d。受厂方委托按照环保要求，我公司对含磷废水进行设计治理，使外排废水达到国家一级排放标准。 2、含磷废水治理工艺试验 含磷废水处理目前应用较多的主要是化学沉淀法和生物法，生产处理多 数用于处理有机磷废水，电解和化学抛光中产生的含磷废水主要以H 2PO 4 -(pH=2～ 7)和HPO 4 2-（pH=7～12）形式存在，可采用化学沉淀法处理。化学沉淀法的基本要求是： l）加化学沉淀剂后，磷必须全部生成不溶性磷酸盐； 2）生成的磷酸盐沉淀经过滤能从废水中全部去除，使废水中的P≤lmg/L。 采用哪种盐类除磷效果好，进行了如下的工艺试验。 2.1加铝盐 如铝盐Al 2（SO4） 3 ·14H 2 O，它与磷的反应： Al 2（SO4） 3 ·14H 2 O+2PO4 3 -→2AlPO 4 ↓+3SO42-+14H 2 O。 控制pH=4.5～6.0，产生磷酸铝沉淀，由于沉淀速度慢，需12h以上才能沉淀完全，必然增大沉淀池面积，加大投资；外排废水还需回调pH＝6～9，回调过程中又产生一些絮状物沉淀，使废水的SS不合要求，而且含磷很难达标，经五次试验、四次测磷不合格，P=1.5～3.5mg/L。 2.2 加铁盐 如铁盐（FeSO4）沉淀效果也不佳，废水色度差，沉淀不完全，含磷不达标。2.3加石灰 含磷废水加入大量石灰，调pH=10.5～12.5生成羟基磷灰石，沉淀物稳定，平衡 常数大，生成Ca10(OH) 2(PO4) 6 的平衡常数为90，大于铝盐、铁盐生成磷酸盐沉 淀物的3～4倍。平衡常数越大，生成的沉淀物越稳定，沉淀效果越好，脱磷更

氨氮废水处理技术综述

第33卷第5期 2013年10月 山 西 化 工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Vol.33 No.5 Oct.2013 环境保护 [3]随着工业的发展，产生的废弃物越来越多，大量未处理氨氮废水方面，吕锡武等用序批式反应器对氨氮废经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放，给环境水进行处理，实验中好氧阶段的总氮损失验证了好氧反造成了巨大的污染。由于氨氮的存在会消耗水体的溶解硝化的存在，并从生物化学和生物学角度阐释了好氧反氧，导致水体富营养化，进而影响水中生物生长，鱼类硝化的机理。实验结果表明，随着混合液溶解氧浓度的中毒、死亡，甚至会进一步导致食用了中毒鱼类的人类提高，好氧反硝化脱氮的能力逐渐降低，当溶解氧质量中毒，其危害不容小觑。在工业上，氨氮的存在会增加浓度为0.5mg/L时，总氮去除率可达到66.0%；张小玲等 [4] 循环水杀菌处理的过程及污水回收利用用氯量，且其对研究了在低溶解氧下，SBR反应器的短程硝化特征和控 铜等金属具有一定的腐蚀性，在污水回收利用时还会增制条件。实验结果表明，实现短程硝化的关键是保持大用氯量；同时能形成生物垢，堵塞管道和用水设备，高、低溶解氧交替的环境，一定条件下，用半连续碳源[5]影响换热效率。 投加方式可保证总同步脱氯效率达到80%；邹小玲采用相对于生活中的洗涤用水和农业灌溉废水，氨氮废SBBR工艺处理ADC发泡剂废水，以达到脱除氨氮的目水更广泛的来源是肥料生产、炼焦、煤气、合成橡胶、的。同时，考察了影响去除率的各个因素，确定了最佳染料、烧碱、电镀及石油开采等工业过程。工业过程中操作参数，保证了COD和氨氮的去除率分别为95.4%和氨氮废水排放量大、浓度高，危害也最大。 93.5%。并且，作者采用Monod模型对硝化反应阶段进行了动力学分析，得到了氨氮去除动力学模型。另外，叶[6][7]1 氨氮废水处理技术的国内外研究状况 建峰等、杨洋等研究了厌氧氨氧化工艺及其影响因素，确定了反应的最佳条件。在物理化学法处理氨氮废[9]1.1 国内研究状况 水方面，胡允良等用吹脱法处理高浓度制药氨氮废水，[10]国内在处理氨氮废水方面做了大量工作。在生物法 达到96%的吹脱效率。李可彬等对乳状液膜去除氨氮进行了研究，由合适的表面活性剂和膜增强剂等组成的液膜，在合适条件下的一级去除率可以达到97%。曲久 [11]辉等利用高铁酸盐对氨氮的氧化能力进行了研究，强化其氧化和絮凝的协同效果。实验结果表明，少量的三价铁在高铁氧化絮凝法去除氨氮过程中，具有一定的催 氨氮废水处理技术综述 李广慧 中北大学化工与环境学院，山西 太原 030051综述了氨氮废水处理技术的国内外研究现状，阐述了生物硝化反硝化法、反渗透法、氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、电化学氧化法、折点氯化法去除氨氮的原理和影响因素，指出了各种方法的优、缺点及工艺技术的选择原则。 氨氮废水；研究状况；处理技术 X703.1 ---（） [关键词] [摘要][中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 10047050(2013)05006669 收稿时间:20130921 作者介绍:李广慧，男，1983年出生，中北大学在读工程硕士。研究方向:化工废水处理。 --DOI:10.16525/https://www.doczj.com/doc/31956220.html,14-1109/tq.2013.05.021