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MBR城市污水处理工艺中化学除磷的研究与应用

MBR城市污水处理工艺中化学除磷的研究与应用
MBR城市污水处理工艺中化学除磷的研究与应用

第33卷 第1期膜 科 学 与 技 术Vol.33 No.12013年2月MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY Feb.2013

MBR城市污水处理工艺中化学除磷的研究与应用

俞开昌,薛 涛,黄 霞*,夏俊林,陈春生,雷 霆,关 晶,文湘华(清华大学环境学院北京碧水源科技股份有限公司环境膜技术研发中心,北京100084)

摘要:为考察化学除磷对膜生物反应器(MBR)工艺的影响,研究了MBR城市污水处理工艺

的化学除磷.结果表明:在MBR工艺中,硫酸亚铁是适宜的化学除磷药剂.膜分离对出水总磷

的截留有重要贡献,在MBR工艺中实施化学除磷比传统活性污泥法节省加药量.在处理实际

城市污水的MBR工程中进行了一年以上的硫酸亚铁连续投加试验,出水总磷浓度为(0.17±

0.08)mg/L,平均总磷去除率达95.0%,跨膜压差维持在15kPa以下,药剂投加费用约为

0.01元/m3.在MBR工艺中投加硫酸亚铁进行化学除磷,不仅可以取得很好的除磷效果,对

膜污染控制也不会造成明显的影响,而且经济可行.

关键词:膜生物反应器(MBR);城市污水;化学除磷;膜污染

中图分类号:X5 文献标志码:A 文章编号:1007-8924(2013)01-0081-05

膜生物反应器(MBR)是一种新型的污水处理工艺,具有出水水质好、占地面积小等优点,近年来在我国逐渐得到推广应用[1].随着国家对污水排放标准的提高,对MBR工艺的脱氮除磷也提出了更高要求.将厌氧/缺氧/好氧(A2/O)等生物脱氮除磷工艺和MBR组合,可以达到脱氮除磷的效果.一般生物除磷的效果不够稳定,通常需要采用化学的方法辅助除磷,以保障污水处理厂的出水水质.因此,化学除磷是城市污水处理厂强化除磷的常用手段[2].但在MBR工艺中由于活性污泥混合液的浓度和性质以及操作条件与常规的生物处理工艺存在差异[3],除磷药剂的选择需要进一步优化.同时,在MBR工艺中实施化学除磷,还需要考虑投加的药剂对膜污染的影响[4].由于我国处理城市污水的大型MBR工程出现较晚,目前尚缺乏在实际MBR工程中实施化学除磷的长期效应的研究报道.

本研究首先建立了处理城市污水的MBR中试装置,对常用的除磷药剂进行优选,考察了化学除磷对MBR性能的影响.在中试研究的基础上,在处理规模为6万m3/d的MBR城市污水处理工程中进

行了一年以上的化学除磷试验,对除磷效果及膜污染情况进行了跟踪监测与评价.

1 材料与方法

1.1 除磷药剂

采用硫酸亚铁(Fe质量分数=20%)、硫酸铝(Al质量分数=11%)及聚合氯化铝铁(Al质量分数=17%,Fe质量分数=1.5%)作为试验药剂,通过中试对其进行比选.

1.2 工艺流程

1.2.1 中试装置

MBR中试装置位于北京市怀柔区,处理规模为20m3/d,工艺流程如图1所示.回流比R1、R2和R3分别为100%、200%和300%.水力停留时间(HRT)为17h,污泥龄(SRT)为30~40d.进水为实际城市污水,COD为250~350mg/L,TN(总氮)为35~50mg/L,氨氮为30~40mg/L,TP(总磷)为3~6mg/L,pH为7~8.

1.2.2 实际工程

在云南省昆明市某MBR城市污水处理厂进行

收稿日期:2012-04-27;修改稿收到日期:2012-06-12

基金项目:国家高技术研究发展计划(“863”)项目(2009AA062901)

第一作者简介:俞开昌(1971-),男,江西玉山县人,教授级高级工程师,主要从事水污染控制技术研究.*通讯作者,E-mail:xhuang@tsinghua.edu.cn

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 ·膜 科 学 与 技 术第33卷 

了化学除磷试验,该污水厂处理规模为6万m3/d,工艺流程如图2所示.回流比R1、R2和R3分别为200%、400%和500%.HRT为16.8h,SRT为20~30d.进水为实际城市污水,COD为150~500mg/L,TN为20~40mg/L,氨氮为15~30mg/L,TP为2~8mg/L,pH为7~8.该污水厂的平均运行膜通量约为22L/(m2·h)

1.3 分析方法

水质指标的分析测试采用标准方法[5].污泥含磷量与含铁量采用等离子发射光谱仪(ICP)测定,IRIS IntrepidⅡXSP,Thermo Electron Corpora-tion,美国.

2 结果与讨论

2.1 中试装置的运行效果

MBR中试装置启动后,在不加除磷药剂的情况下运行了一个月,膜池MLSS(混合液悬浮固体)维持在10~13g/L,总体污染物去除效果如表1所示.表1 中试装置在未加除磷药剂时的运行效果Table 1Performance of pilot plant without

phosphorus removal chemicals dosing

指标COD总氮氨氮总磷

进水浓度/

(mg·L-1)

278±9 44.3±2.8 35.4±3.3 4.1±0.7

出水浓度/

(mg·L-1)

28±11 18.7±8.9 1.4±1.1 2.8±0.6

去除率/%89.9 57.8 96.0 31.7 试进水COD浓度较低,碳源不足导致总氮和总磷的去除效果较差.

2.2 除磷药剂比选

采用MBR中试装置对3种药剂的除磷效果进行比较.药剂投加点为膜池入口,药剂投加量按Me/P(铁或铝/需去除总磷的摩尔比)=2[2],每种药剂连续投加3d(不同药剂的投加试验之间有间隔,以避免相互影响),比较总磷去除率的变化,结果如图3所示

图3 三种药剂的除磷效果

Fig.3 Phosphorus removal effects of three

chemicals tested

图3表明,在同样的药剂投加量下硫酸亚铁的除磷效果最好.一般认为以亚铁作化学除磷药剂时,需要投加于好氧池中,氧化为三价铁后才能发挥最大除磷效果,因此亚铁盐不如铝盐和三价铁盐常用[2].MBR工艺中膜池的溶解氧浓度高达5~6mg/L,显著高于普通好氧池,且膜池的水力混合程度也强于好氧池,因而为硫酸亚铁的除磷效果的发挥创造了有利条件.同时,硫酸亚铁是一种较便宜的化学药剂,其价格在三种药剂中最低,因此投加成本最低.

图3中的加药时间仅为3d,试验时间较短,还不足以充分说明效果,为此本研究接下来进行了近50d的连续投加试验,试验时间超过一个污泥龄,以进一步深入探索和分析.选择硫酸亚铁为除磷药剂,摩尔投加比(Fe/P)=2,实际投加量约为26~32mg/L,试验期间的进水、膜池上清液、膜出水的总磷浓度以及总磷去除率的变化如图4所示.在投加硫酸亚铁后,出水总磷浓度从2mg/L以上迅速降低并稳定保持在0.2mg/L以内.在稳定期内,中试装置进水总磷浓度均值=(4.53±0.54)mg/L,出水总磷浓度均值=(0.10±0.03)mg/L,总磷去除率均值=97.8%.

 第1期俞开昌等:MBR城市污水处理工艺中化学除磷的研究与应用·83 

·

 图4 连续投加硫酸亚铁的除磷效果Fig.4 Phosp

horus removal effect undercontinuous FeSO4d

osing 比较膜池上清液与出水总磷浓度,

可以看到两者存在明显差异,

在稳定运行期,膜对总磷的截留浓度(膜池上清液总磷浓度-出水总磷浓度)在0.2~0.8mg

/L.该现象表明膜分离对于除磷有重要贡献,保障了出水水质.投加硫酸亚铁后,污泥上清液中磷的形态可能发生变化(

例如胶体磷比例增加),导致能通过膜的溶解性总磷的比例下降.

因此,在MBR工艺中实施化学除磷,只要改变溶解性总磷的形态或形成细小的絮体即能被膜截留,从而节省加药量.而在常规工艺中加药需要使形成的絮体足够大,足以重力沉降分离才行,因此需要的加药量较大.

2.3 化学除磷对MBR性能的影响

考察MBR中试装置在连续投加硫酸亚铁期间的污泥性质及膜污染情况.图5表明在连续投加硫酸亚铁期间,膜池污泥浓度维持在10~13g/L,膜池污泥的MLVSS(混合液挥发性悬浮固体)/MLSS比例在0.6左右,投加硫酸亚铁的影响不明显. 图6表明,

在连续投加硫酸亚铁期间,膜池污泥的含磷量与含铁量均呈缓慢上升的趋势,说明化学污泥在膜池污泥中所占比例逐渐升高.

图7表明,在连续投加硫酸亚铁期间,膜池TMP(跨膜压差)维持在较低的水平,膜污染程度很轻,但TMP在总体上仍有缓慢升高的趋势.MBR中试装置每周用有效氯含量为500mg/L的次氯酸钠溶液清洗一次.

以上结果表明,投加硫酸亚铁可能会对污泥性质及膜污染造成一定的影响,因此,在MBR工艺中实施化学除磷的长期效应值得研究

2.4 实际工程验证

根据中试结果,在处理实际城市污水的MBR工程中开展了连续化学除磷的试验.投加的药剂为硫酸亚铁,

投加位置为膜池入口处,投加摩尔比按Fe/P=1~2,硫酸亚铁的实际投加量约为8~12

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 ·膜 科 学 与 技 术第33卷 

mg/L,结果如图8所示

图8 实际MBR污水厂投加硫酸亚铁的除磷效果

Fig.8 Phosphorus removal effect in full-scale

MBR plant with FeSO4dosing

在未投加除磷药剂之前,该MBR工程的出水总磷浓度很不稳定.投加硫酸亚铁以后,出水总磷浓度迅速降低,稳定地保持在0.5mg/L以下,满足国家一级A排放标准.自开始加药后,该污水厂进水总磷浓度均值为(3.82±1.69)mg/L,出水总磷浓度均值为(0.17±0.08)mg/L,总磷去除率均值为95.0%.

图8表明在投加硫酸亚铁期间,膜组器的TMP基本维持在15kPa以下,没有出现膜污染加速的迹象.该MBR工程的膜污染控制效果良好,可能是由于硫酸亚铁投加量较低,且采用的膜清洗方法更为严格:每7~10d用500~1 000mg/L的次氯酸钠溶液清洗一次,每1个月左右用1 500~3 000mg/L次氯酸钠溶液清洗一次,每3~6个月用1%~3%的柠檬酸溶液清洗一次.

该污水厂所投加的硫酸亚铁的价格约为800元/t,最终统计的处理吨水所需药剂费用仅约0.01

元/m3.有研究比较了多种常用的化学除磷药剂(非MBR工艺的污水厂),结果表明,药剂投加费用顺序为:聚合氯化铝>聚合氯化铝铁>氯化铁>硫酸铝>硫酸亚铁,其中硫酸亚铁的投加费用约为0.08元/m3,同时也指出硫酸亚铁的投加位置受到限制,需投加在曝气池中[6].本研究中的硫酸亚铁的投加费用显著降低,原因可能是:(1)药剂投加于膜池中,氧化和混合效果更好;(2)膜对胶体、细小絮体的高效截留能力,使化学絮凝不需要形成太大的絮体,因此可以节省加药量.

上述结果表明,在MBR工艺中投加硫酸亚铁进行化学除磷,不仅可以取得很好的除磷效果,对膜污染控制也不会造成明显的影响,而且经济可行.

3 结论

1)在MBR工艺中,硫酸亚铁的除磷效果优于硫酸铝和聚合氯化铝铁,且价格便宜,是适宜的化学除磷药剂.

2)在MBR工艺中膜分离对总磷的截留有重要贡献,实施化学除磷只需形成膜能够截留的细小絮体即可,因此可以节省加药量.

3)在处理实际城市污水的MBR工程中进行了一年以上的硫酸亚铁连续投加试验,出水总磷浓度维持在(0.17±0.08)mg/L,平均总磷去除率达95.0%.膜组器运行稳定,TMP维持在15kPa以下,药剂投加费用约为0.01元/m3.

4)在MBR工艺中投加硫酸亚铁进行化学除磷,不仅可以取得很好的除磷效果,对膜污染控制也不会造成明显的影响,而且经济可行,具有进一步研究、验证和推广的意义.

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和废水监测分析方法[M].第四版.北京:中国环境科学出版社,2002.

[6]念 东,王佳伟,刘立超,等.城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究[J].给水排水,2008,34(5):7-10.

Study and application of chemical phosphorus removal in MBR

process for municipal wastewater treatment

YU Kaichang,XUE Tao,HUANG Xia,XIA Junlin,CHEN Chunsheng,LEI Ting,GUAN Jing,WEN Xianghua(THU-Beijing Origin Water Joint Research Center for Environmental Membrane Technology,School of Environment,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

Abstract:Chemical phosphorus removal in membrane bioreactor(MBR)process for municipal wastewatertreatment was studied.Ferrous sulfate(FeSO4)was proved to be a suitable chemicals for phosphorusremoval in the MBR process.Membrane retention contributed to phosphorus removal markedly.Thechemical dosage for phosphorus removal in MBR process was lower than in the traditional activated sludgeprocess.Dosing FeSO4in a full-scale MBR plant for municipal wastewater treatment was performed for oneyear.The average total phosphorus concentration in the effluent kept as low as(0.17±0.08)mg/L andthe average total phosphorus removal rate reached 95.0%.Trans-membrane pressure of membranemodules was stably below 15kPa.The cost of FeSO4addition was about 0.01Yuan/m3.Using FeSO4toremove phosphorus in the MBR process can achieve high phosphorus removal without distinct aggravationon membrane fouling,and is also economically viable.

Key words:membrane bioreactor(MBR);municipal wastewater;chemical phosphorus removal;mem-brane foulin

檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼g

江苏久吾高科技股份有限公司陶瓷膜新技术

为工业企业节能环保做出显著贡献

近年来,江苏久吾高科技股份有限公司(以下简称久吾公司)研发的多项陶瓷膜新技术为工业企业节能环保做出了显著贡献.该公司主要生产陶瓷膜元件和成套设备.钢厂在轧钢、切削等生产过程中,会产生大量含油乳化废水,这些废水过去是用化学反应达标排放的方式处理,残留物较多.久吾公司研发的陶瓷膜能将这些浓稠的废水进行“水油分离”,水直接排放或是立即回用,残余的油回收、浓缩后继续使用.目前如鞍山、宝钢、马钢等大型钢铁集团和广州本田等汽车制造企业都用上了久吾公司的这一技术.

除了处理废水,陶瓷膜还能帮企业节能.近期,久吾公司帮助中石化新星石油公司建成了西安咸阳地热城项目。该项目需从地下1千米采出地热水,然后进入住宅供暖系统.常规方法需要经过热交换器后,由自来水作为供暖水源,此方法会损失10%~15%热量.而采用久吾公司的陶瓷膜处理设备后,地热水可以直接供暖,减少了热交换损失,从而达到节约能源的目的.

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(信息摘自《南京日报》网站 供稿)

化学除磷理论及规范

化学除磷 6.7.1 污水经二级处理后,其出水总磷不能达到要求时,可采用化学除磷工艺处理。污水一级处理以及污泥处理过程中产生的液体有除磷要求时,也可采用化学除磷工艺。 化学除磷可采用生物反应池的前置投加、后置投加和同步投加,也可采用多点投加。 化学除磷设计中,药剂的种类、剂量和投加点宜根据试验资料确定。 化学除磷的药剂可采用铝盐、铁盐,也可采用石灰。用铝盐或铁盐作混凝剂时,宜投加离子型聚合电解质作为助凝剂。 采用铝盐或铁盐作混凝剂时,其投加混凝剂与污水中总磷的摩尔比宜为~3。化学除磷时应考虑产生的污泥量。 化学除磷时,对接触腐蚀性物质的设备和管道应采取防腐蚀措施。 条文说明: 化学除磷 关于化学除磷应用范围的规定。 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)规定总磷的排放标准:当达到一级A标准时,在2005年12月31日前建设的污水厂为1mg/l,2006年1月1日起建设的污水厂为l。一般城市污水经生物除磷后,较难达到后者的标准,故可辅以化学除磷,以满足出水水质的要求。 强化一级处理,可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港城市污水厂试验表明,当FeCl3投加量为40~80mg/l,或Al2(SO4)3•18H2O投加量为60~80mg/l 时,进出水磷酸盐磷浓度分别为2~9mg/l和~l,去除率为60~95%。 污泥厌氧处理过程中的上清液、脱水机的过滤液和浓缩池上清液等,由于在厌氧条件下,有大量含磷物质释放到液体中,若回流入污水处理系统,将造成污水处理系统中磷的恶性循环,因此应先进行除磷,一般宜采用化学除磷。 关于药剂投加点的规定。 以生物反应池为界,在生物反应池前投加为前置投加,在生物反应池后投加为后置投加,投加在生物反应池内为同步投加,在生物反应池前后都投加为多点投加。

城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究

万方数据

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城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究 作者:念东, 王佳伟, 刘立超, 周军, 甘一萍, 王洪臣, Nian Dong, Wang Jiawei, Liu Lichao, Zhou Jun, Gan Yiping, Wang Hongchen 作者单位:北京城市排水集团有限责任公司,北京,100022 刊名: 给水排水 英文刊名:WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年,卷(期):2008,34(5) 被引用次数:11次 参考文献(3条) 1.邱维;张智城市污水化学除磷的探讨[期刊论文]-重庆环境科学 2002(02) 2.赵恩海;朱文亭我国污水处理的发展趋势[期刊论文]-城市环境与城市生态 2000(04) 3.Henze M;Harremoes P;国家城市给水排水工程技术研究中心污水生物处理与化学处理技术 1999 本文读者也读过(10条) 1.孔令勇.马小蕾废水化学除磷的基本原理与设计[会议论文]-2009 2.徐丰果.罗建中.凌定勋废水化学除磷的现状与进展[期刊论文]-工业水处理2003,23(5) 3.李炜炜.吴国防.丁云松.龙腾锐.LI Wei-wei.WU Guo-fang.DING Yun-song.LONG Teng-rui城市污水厂化学除磷投药点后移的生产性试验[期刊论文]-中国给水排水2010,26(10) 4.侯艳玲.刘艳臣.邱勇.何苗.施汉昌.Hou Yanling.Liu Yanchen.Qiu Yong.He Miao.Shi Hanchang化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究[期刊论文]-给水排水2010,36(6) 5.唐建国.林洁梅化学除磷的设计计算[期刊论文]-给水排水2000,26(9) 6.张健.ZHANG Jian杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨[期刊论文]-中国给水排水2010,26(21) 7.帖春英.TIE Chun-ying改良A2/O与化学除磷工艺用于城市污水处理[期刊论文]-中国给水排水2010,26(20) 8.吕亚云污水化学除磷处理技术[期刊论文]-河南化工2010,27(8) 9.潘理黎.王玲.郑海军.吕伯昇.徐伟勇.Pan Lili.Wang Ling.Zheng Haijun.Lu Bosheng.Xu Weiyong城镇污水处理厂尾水深度化学除磷试验研究[期刊论文]-水处理技术2011,37(6) 10.张亚勤污水处理厂达到一级A排放标准中的化学除磷[期刊论文]-中国市政工程2009(5) 引证文献(11条) 1.孙士权.杨静.毕立俊.洪俊明.张金松滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-工业水处理 2010(1) 2.贾会艳.杨云龙城市污水化学辅助除磷[期刊论文]-山西建筑 2009(14) 3.孙士权.刀钟颖.郭文文.洪俊明.张金松滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-环境工程学报2009(7) 4.解立国太原市北郊污水净化厂深度除磷研究[期刊论文]-科技情报开发与经济 2009(20) 5.戴斌低碳源情况下氧化沟工艺除磷的方式[期刊论文]-上海建设科技 2009(5) 6.陈晓安.严福平.李旭.桂丽娟连续流砂过滤器处理城市二级出水中试研究[期刊论文]-工业用水与废水 2011(1) 7.乔莹.栗建华污水处理厂节能降耗区域性评价管理研究[期刊论文]-长治学院学报 2010(5) 8.郑育毅低碳源城市污水化学除磷的研究[期刊论文]-工业水处理 2011(9) 9.刘传伟.孙书群城市污水污水处理厂氮磷去除的研究[期刊论文]-广州化工 2011(23) 10.杨凌波.葛勇涛.谢继荣.应启锋.曾思育.何苗基于节能降耗的污水处理厂绩效评估体系研究[期刊论文]-给水排水 2009(z1)

城市污水处理工艺流程

城市污水处理工艺流程 曝气生物滤池 工艺简介 曝气生物滤池(Biological Aeration Filtration),就是在生物滤池处理装置中设置填料,通过人为供氧,使填料上生长大量的微生物。曝气生物滤池由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,减少反应时间。 工艺流程 工艺特点 ①克服了污泥膨胀,处理效果稳定,运行管理简单。②改变了传统的高负荷生物滤池自然通风的供气方式,人为供氧,强化处理效果,出水水质提高。③耐冲击负荷能力强,特别适合于工业废水所占比例越来越高的现代城市污水处理。 ④生物填料对空气有相互切割作用,可以明显提高氧气利用率。⑤根据需要可以组合成具有生物除磷脱氮功能的A2/O工艺。⑥采用中小气泡专用曝气头,杜绝了微孔曝气头容易堵塞、破裂的缺陷。⑦采用北京桑德环保产业集团开发的特种生物填料,污泥浓度高,处理设施紧凑,占地面积小。 应用范围

中、小型城市污水处理厂 城市污水SPR除磷工艺 工艺简介 水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理厂,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有运行成本高,污泥产量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点,但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用,难以达到国家污水综合排放的要求。当考虑中水回用时,则更难以达到要求。为此,我公司在现有的物化除磷与生化除磷的技术基础上,结合我公司的实际工程经验,开发出了城市污水深度除磷技术—SPR除磷工艺。该工艺以厌氧生物除磷机理为主要技术依托,采用SPR除磷工艺,通过强化厌氧释磷,并辅以物化沉淀去除释放磷的方法,达到整个生化处理系统的除磷要求。 工艺流程 工艺特点 ①除磷效果好,较传统的前置厌氧除磷的释磷效果增大10倍以上,回流污泥的摄磷能力也可以提高很多倍。②运行稳定可*,在进水TP 7mg/L的条件下,

污水的除磷技术研究与分析

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 环境生态工程课程论文 学生姓名:罗涛 学生学号:115160910019 专业:环境科学与工程 任课教师:吴德意龙明策

污水的除磷技术研究与分析 环境科学与工程学院罗涛115160910008 摘要:本文对污水中磷的来源和水体富营养化的危害做了简要阐释。并主要介绍污水生物除磷工艺的发展,对生物脱氮除磷特别是反硝化脱氮除磷原理和新工艺进行讨论,总结它们的运行特点。最后对国内外除磷技术的研究进行了展望,提出物化除磷法与生物除磷法相结合必将成为今后的研究趋势,研究开发生物脱氮除磷新技术是今后污水处理研究的重要课题。 关键词:除磷;物化除磷;生物除磷;反硝化除磷;反硝化聚磷菌 Technology research and analysis of phosphorus removal from wastewater Abstract:In this paper,the source of phosphorus in sewage and the harm of water eutrophication are briefly explained.This paper mainly introduces the development of biological phosphorus removal process,discusses the principle and new technology of biological nitrogen and phosphorus removal, especially the denitrification and denitrification,and summarizes their operating characteristics.Finally phosphorus removal technology of domestic and foreign research is prospected,and this paper extract denitrifying phosphorus removal method and biological phosphorus removal method combination will surely become the trend of future research.And the research put that to study the development of biological removal nitrogen and phosphorus removal technology is an important task for future research on the treatment of wastewater. Key words:Phosphorus removal;Physical and chemical phosphorus removal;Biological phosphorus removal;Denitrifying phosphorus removal;DPB 磷是生物圈内重要的营养元素,有正磷酸盐、偏磷酸盐、有机磷等多种存在形式。水中含磷量过高会引起水体富营养化问题。随着城市人口的增加、工农业的增长和污水排放总量的不断增加,以及各种含磷洗涤剂和化肥农药的大量使用,含有大量营养成分的污水流人湖泊等封闭性水域,加速了水域的富营养化。这种现象在世界各地,包括我国都不断发生,给工农业、生活用水、水产业以及旅游业都带来了极大的危害。“十二五”期间,我国在COD和SO2两项主要污染物的基础上,将氨氮的氮氧化物纳入总量控制指标体系。然而,影响水环境质量的主要污染物并不仅仅是COD和氨氮,氮、磷已经成为威胁水质的主要污染物,尤其是磷对水体富营养化的贡献要远远大于氮。近几年,我国[1,2]和北美的研究共同表明,淡水富营养化无需控氮只需控磷。其中最重要的一个理由为氮、磷的循环特点决定水生生态系统的限制因子是磷而非氮。与气体性氮循环相比,沉积型磷循环较慢。由于磷来源有限,且更容易沉积,磷对湖泊初级生产的限制作用必然比氮更强。因此,通过控制磷进入水体可能是最有效的富营养化防治对策#相较于控制农业面源、城市径流和底泥释放中的磷,控制城镇污水处理厂出水中的磷是最经济、最可行的总量控制

污水处理中的化学除磷

污水处理中的化学除磷 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,

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

除磷工艺比较与选择

污水除磷工艺比较与选择 化学除磷 1. 1.1 化学除磷原理 化学除磷主要是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。 1.2 化学除磷药剂 为了生成非溶解性的磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐,这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水的磷酸钙。 表1 污水净化常用药剂

铝盐的混凝沉淀 Al 2(SO 4 ) 3 + 6H 2 O----2Al(OH) 3 +3SO 4 2-+6CO 2 Al 2 (SO 4 ) 3 + 2PO 4 ----2AlPO 4 +3SO 4 2- 在pH为6.0—6.5的条件下,每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性,在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH) 3 沉淀。 铁盐的混凝沉淀 Fe 2(SO 4 ) 3 + 3HCO 3 ----Fe(OH) 3 +2SO 4 2-+3CO 2 Fe3+ + PO 43----FePO 4 ↓pH=5~5.5 每1mol磷需要加铁(Fe3+) 1.5—3 mol,最佳pH为5.0。 对磷含量为5mg/l左右的二级处理水,通过投加100-200mg/l的氯化铁 ( FeCl 3.6H 2 O)就可以得到90%以上的磷去除率。 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。

污水处理中的化学除磷

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污水处理中的化学除磷 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5

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);

污水化学除磷技术的现状和进展

收稿日期:2005-02-16 作者简介:刘云根(1978-),男,江西吉安人,硕士研究生, 研究方向为水污染控制。 污水化学除磷技术的现状和进展 刘云根1,江映翔2,周 平1 (1 昆明理工大学国土与资源工程学院,云南昆明650093;2 昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明,650093) 摘 要:综述了化学除磷的各种方法,原理,特点及其在使用过程中的不足之处。在此基础上,提出了一种新的化学除磷技术 固定化活性氧化镧的化学 吸附除磷技术。通过将其和一般的化学除磷技术进行对比,介绍了该技术所具备的开发潜质。 关键词:活性氧化镧;固定化;除磷;污水处理 中图分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:1006-947X (2005)增刊-0045-047 目前我国的水质污染情况十分严重。如何有效地进行污水治理,尤其是如何有效地控制水体中氮、磷的污染,已成为当今的一个棘手问题 [1] 。污 水除磷的方法有化学沉淀法、电解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、膜技术处理法和土壤处理法等,但除磷效果比较好应用比较多的还是化学沉淀法和微生物法。1 化学沉淀除磷1 1 化学沉淀除磷概述 1762年发现的化学沉淀,1870年就已在英国成为一种污水处理方法。19世纪后期,英美等国广泛采用化学沉淀方法处理污水,但不久即被生物处理所取代,其原因是化学沉淀法引入新的化合物,而且该法的试剂消耗量大,运行费用高,产生大量且易造成二次污染的污泥,这些问题在当时不能得到很好的解决 [2][3] 。到20世纪80年代,为进 一步提高污水中的有机物和磷的去除程度,又开始重新重视化学沉淀。化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离从污水中去除。磷的化学沉淀分为4个步骤:沉淀反应、凝聚作用、絮凝作用和固液分离。沉淀反应和凝聚过程在一个混合单元内进行,目的是使沉淀剂在污水中快速有效地混合。凝聚过程中,沉淀所形成的胶体和污水中原已存在的胶体凝 聚为直径在10~15 m 范围内的主粒子。絮凝过程中主粒子相互结合在一起形成更大的粒子 絮体,该亚过程的意义在于增加沉淀物颗粒的大小、使得这些颗粒能够通过典型的沉淀或气浮加以分离。固液分离可单独进行,也可与初沉污泥和二沉污泥的排放相结合。按工艺过程中化学药剂投加点的不同,磷酸盐沉淀工艺有前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀3种类型。可用于化学除磷的金属盐有3种:钙盐、铁盐和铝盐。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。一般认为磷酸盐沉淀是配位基参与竞争的电性中和沉淀,即通过P0 4- 与铝离子、铁离子或钙离子的 化学沉淀作用加以去除[4]。1 2 化学沉淀除磷的特点1 2 1 除磷效果 化学沉淀法的除磷效率较高,一般高于生物除磷,可达75%~80%,且稳定可靠。一般情况下,出水TP 含量可满足1mg/L 的排放要求。1 2 2 pH 值 化学沉淀除磷过程中对水体的pH 值要求较高;如石灰沉淀法除磷过程中,pH 值在10 5左右才能使沉淀中所形成的磷酸钙溶解度降到较低的水平。石灰法除磷的pH 值通常应控制在10以上,但由于过高的pH 会抑制和破坏微生物的增殖和活性,因此石灰法不能用于协同沉淀。经过石灰法除磷的废水pH 值往往偏高,因此不利于达标排放。同样用硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁等作为药剂在除磷过程中也会存在 45 云南环境科学 2005,24(增刊):45-48 CN53-1093/X ISSN1006-947X

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

化学除磷设计计算

化学除磷设计计算 (1)药剂投加点 化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类,实际中常采用的有:前置除磷、同步除磷和后置除磷。 前置除磷 前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。 前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂的改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为,完全能满足后续生物处理对磷的需要。 同步除磷 同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前已确定对于活性污泥法工艺和生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。 后置除磷 后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行,因此也叫二段法工艺。一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中,并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。 对于要求不严的受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须 进行中和。 对出水pH值加以控制,如可采用CO 2 采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。 后置除磷考虑利用滤池,也就是采用微过滤的方式。在二沉池出水管道加药,

污水处理中的化学除磷的工艺和方法

污水处理中的化学除磷的工艺和方法 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较 小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价 铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5 式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品 应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。 沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4

脱氮除磷工艺发展

污水脱氮除磷工艺的概述与展望 摘要:近年来,城市污水(以城市生活污水为主)中氮磷营养物的排放使受纳水体中藻类等植物大量繁殖,导致水体富营养化问题越来越严重,对城市污水进行脱氮除磷处理是防止水体富营养化的一种重要措施。目前来看,污水脱氮除磷的主要方法有物理方法、化学方法及生物方法。与物理法、化学法相比,生物法具有适用范围广、投资及运行费用低、效果稳定、综合处理能力强等优点,已成为污水脱氮除磷的最佳选择。本文对现有的生物脱氮除磷工艺进行了系统的介绍和分析,并对今后的发展方向作了展望。 关键词:城市污水,脱氮除磷,工艺技术 1.城市污水脱氮除磷现状 据近年来环境质量公报发布的消息,水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。由于化学法与物理化学法成本高,对环境易造成二次污染,所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术,该技术由于处理过程可靠,处理成本低,操作管理方便等优点而被广泛使用。微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态,可分为活性污泥法和生物膜法,通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。具体的生物脱氮除磷工艺主要有:A2/O法同步脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、亚硝酸盐生物脱氮工艺、AB法及其变型工艺等。 污水经二级生化处理后,氮的去除率仅为20%~30%左右,磷的去除率则更低。因此脱氮除磷问题在二级处理普及率较高的工业化国家中受到了高度的重视。我国污水厂大多数以二级生物处理为主。二级生物处理厂去除对象主要是和SS,仅有极少数厂(如广州犬坦沙污水厂)有脱氮除磷功能。我国水体富营BOD 5 养化日趋严重,其原因一是城市污水处理率低;二是传统的活性污泥法仅能去除城市污水中20%~40%的氮以及5%~20%的磷。因此,大量兴建城市二级生物处理厂,不但投资大,运行费用高,并且脱氮除磷的效率也并不高。 在实际的工程设计中,根据受纳水体的要求和其他一些实际情况,生物脱氮除磷工艺可以分成以下几个层次 (1)以去除有机物、氨氮为目的的工艺。因对总氮无要求,可以采用生物硝

生活污水化学除磷试剂的应用比较

文章编号:1006-446X(2006)01-0019-04 生活污水化学除磷试剂的应用比较 李京雄1,2 孙水裕1 苑星海2 (1. 广东工业大学环境科学与工程学院,广东广州5100090; 2.广东嘉应学院化学系,广东梅州 514015) 摘要:对化学除磷的常用试剂铝盐、铁盐和石灰在除磷原理、效果和工艺条件方面进行了比较,并就其在处理后对受纳水体的影响进行了分析评价。 关键词:城市生活污水;营养化;化学沉淀法;试剂 中图分类号:X703.5 文献标识码:A 城市生活污水中的磷来源于粪便、食物残汁和洗涤剂,其形态有正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷,其中以正磷酸盐和聚磷酸占绝大多数,磷可以在有机磷和无机磷、可溶性磷和不溶性磷之间相互转化,但价态不会发生改变[1]。 随着人们生活水平的不断提高和工业生产的快速发展,大量含磷生活污水、工业废水排入江河湖泊中,增加了水体营养物质的负荷,从而引起水体中藻类与水生植物异常繁殖,即水体的富营养化。研究表明,多数水体富营养化的控制因素是磷,因而废水除磷对防治水体富营养化至为重要。富营养化的主要危害是:引起水体含氧量急剧下降,导致鱼类、贝类等水生生物因缺氧死亡;恶化水源水质,增加水处理的难度和成本;降低水体的美学价值[2]。磷与水体富营养化的密切关系已有大量的报道,特别是过量的磷在内陆水体引起水华,在海洋引起赤潮,危害水环境而日益受到关注。 发达国家对于除磷的研究和生产应用已有三十多年的历史,我国这方面的研究始于八十年代初。到目前为止,除磷效果较好、应用较多的是化学沉淀法除磷和生物法除磷[1]。但由于生物法除磷是一个复杂的生物过程,pH值、温度、DO、运行负荷、进水的水质和水量等很多因素都会影响整个系统的运行,而且还存在磷的重新释放造成二次污染的可能性,因此很难达到国家二级排放标准,就更不用说达到一级排放标准了。

关于化学除磷工艺的设计规范

关于化学除磷工艺的设计规范! 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。因此,在室外排水设计规范 GB50014-2006(2014年版)中对于化学除磷设计做了以下几个规定: 1、关于化学除磷应用范围的规定。 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918规定的总磷的排放标准:当达到一级A标准时,在2005年12月31日前建设的污水厂为1mg/L,2006年1月1日起建设的污水厂为0.5mg/L。一般城镇污水经生物除磷后,较难达到后者的标准,故可辅以化学除磷,以满足出水水质的要求。

强化一级处理,可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港污水厂试验表明,当FeCl3投加量为40mg/L~ 80mg/L,或Al2(SO4)3·18H2O投加量为60mg/L ~80mg/L时,进出水磷酸盐磷浓度分别为2mg/L~9mg/L和0.2mg/L~1.1mg/L,去除率为60%~95%。 污泥厌氧处理过程中的上清液、脱水机的过滤液和浓缩池上清液等,由于在厌氧条件下,有大量含磷物质释放到液体中,若回流入污水处理系统,将造成污水处理系统中磷的恶性循环,因此应先进行除磷,一般宜采用化学除磷。 2、关于药剂投加点的规定。 以生物反应池为界,在生物反应池前投加为前置投加,在生物反应池后投加为后置投加,投加在生物反应池内为同步投加,在生物反应池前、后都投加为多点投加。 前置投加点在原污水处,形成沉淀物与初沉污泥一起排除。前置投加的优点是还可去除相当数量的有机物,因此能减少生物处理的负荷。后置投加点是在生物处理之后,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离,这一方法的出水水质好,但需增建固液分离设施。同步投加点为初次沉淀池出水管道或生物反应池内,形成的沉淀物与剩余污泥一起排除。多点投加点是在沉砂池、

污水化学除磷技术研究

污水化学除磷技术研究 陈燕璇 深圳市国源环境集团有限公司 摘要:针对目前化学除磷存在的问题,本文介绍了一种污水高效化学除磷方法,将高密度沉淀池设于二级生物处理系统后,采用化学方法除磷,实现高效除磷和降低悬浮物浓度的效果,提高出水水质。 关键词:污水;化学除磷;高密度沉淀池;PAC ;PAM 1引言现有的化学除磷主要有前置除磷,同步除磷以及后置除磷,但是都存在较大的缺点;其中,前置除磷存在以下问题:一)总污泥产量增加;二)底物分解过多,影响反硝化反应;三)对改善污泥指数不利;同步除磷存在以下问题:一)增加污泥产量;二)采用酸性金属盐药剂会使pH 值下降到最佳范围以下,对硝化反应不利;三)硝酸盐污泥和剩余污泥混在一起,回收磷酸盐较为困难,此外在厌氧状态下污泥中磷会释放;四)长期投放药剂,对活性污泥的活性有较大的影响;而后置除磷其所需投资大、运行费用高[1-3] 。因此,为了解决以上问题,提出一种新的化学除磷的方法。2工艺流程及说明高效化学除磷的处理方法其出发点在于将高密度沉淀池设于二级生物处理系统后,采用化学方法除磷,通过投加药剂,控制药剂投加量,泥层高度以及回流污泥浓度,实现高效除磷和降低悬浮物浓度的效果, 提高出水水质。图1高效化学除磷工艺流程图 采用的高效化学除磷污水处理系统,包括一级预处理系统 和二级生物处理系统、高密度沉淀池和消毒渠;污水经一级预处理系统、二级生物处理系统处理后,出水进入高密度沉淀池进行高效除磷,再经消毒渠消毒后达标排放;二级生物处理系统与高密度沉淀池的剩余污泥均排入污泥浓缩池,污泥经浓缩脱水后送市政府指定位置进行处理;其中高密度沉淀池由快速反应区、絮凝区和沉淀区构成;快速反应区设有可变频快速搅拌器,能根 据进水量的不同而调整搅拌速度,便于药剂与高密度沉淀池进水充分混合,快速反应区中投加有聚合氯化铝;絮凝区中投加有聚丙烯酰胺;絮凝区设有导流筒和变频搅拌器,通过控制搅拌的速度来控制絮凝效果,若转速过快或过慢,均不利于矾花的形成;导流筒下方设置有污泥回流管;沉淀区内安装有一刮泥机和多根取样管;污泥回流管一端与絮凝区连接,其另一端连接至沉淀区;剩余污泥排放管一端与沉淀区连接,其另一端连接至污泥 浓缩池,用于剩余污泥的排放。 3应用介绍 本文介绍的高效化学除磷的污水处理方法,包括以下步骤:(1)二级生物处理系统出水通过进水管路进入高密度沉淀池 的快速反应区,控制可变频快速搅拌器频率为45Hz ,并投加聚合氯化铝,使得污水中的含磷物质形成磷酸铝,快速反应区设有流 量计量器,投加聚合氯化铝的量用以下公式计算: m PAC =(C TP0-C TP1)×Q 0×22.2/1000;其中,m PAC 为聚合氯化铝投加量,kg/d ;C TP0为进水总磷浓度,mg/L ;C TP1为出水总磷浓度,mg/L ;Q 0为高密度沉淀池进水流量,m 3/d ;22.2表示去除1kg 磷,需要投加22.2kg 的聚合氯化铝;(2)将第一步的出水排入絮凝区,控制变频搅拌器频率为 40Hz ,污泥回流浓度为20~30mg/L ,回流污泥的量与进水水量的 比例控制在2%~5%之间,并投加聚丙烯酰胺,使磷酸铝絮凝形成矾花;聚合氯化铝与聚丙烯酰胺比例范围控制在60~100:1之间,由第一步中的计算公式可得聚合氯化铝的投加量,通过聚丙烯酰胺与聚合氯化铝的比例计算聚丙烯酰胺的投加量;(3)含磷的矾花沉淀将进入污泥中,实现泥水分离,从而降低污水中的总磷浓度;沉淀区部分污泥通过污泥回流管回流至絮凝区导流筒内,污泥回流浓度为20~30mg/L ,剩余污泥排入污泥浓缩池,进行污泥浓缩脱水; (4)将出水排入消毒渠进行消毒,最后达标排放,出水总磷浓度为.27mg/L ,浓度较低,出水水质较好,可达到城镇污水排放标准。 4结束语(1)往高密度沉淀池快速反应区中投加PAC ,使得PAC 与进水快速混合,并与水中的磷发生化学反应生成磷酸铝后进入絮凝反应区;在絮凝反应区中投加絮凝剂PAM ,同时从沉淀区底部 回流一定量的污泥到絮凝反应区,在絮凝反应区进行充分搅拌,形成大的矾花后进入沉淀区,进行泥水分离,处理出水排至消毒渠;沉淀污泥中含有大量的磷酸铝,除了一小部分污泥回流到絮凝反应区导流筒中,大部分通过剩余污泥泵排放到污泥浓缩池,这部分污泥带有混凝剂,与生物反应池排放出来的剩余污泥混合在一起,有利于生物污泥更好的脱水,同时还减少了脱水过程中絮凝药剂的投加量,从而进一步减少污水处理成本。(2)污水经一级预处理系统、二级生物处理系统处理后出水总磷浓度为0.8~1.0mg/L , 在二级生物处理后添加高密度沉淀池处理系统, 实现高效除磷效果,处理出水总磷浓度为0.27mg/L ,总磷去除率达到66%~73%; 其中总磷排放浓度满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918)一级A 标准,即总磷浓度≤0.5mg/L 。 (3)高效化学除磷的污水处理系统及其处理方法,加大化学除磷的灵活性、 方便性、有效性和稳定性;减小投加药剂的盲目性, 从而大大的节约污水处理成本;对于进水水量变化大,水质不稳定, 进水含磷量变化大等问题,通过测定生物处理后出水中总磷含量, 计算出需要去除总磷的量,来改变投加药剂的量,能够快速、 有效的做出调整,最终使出水达标。参考文献: [1]杜兴治,樊昱昕.城区污水处理厂化学除磷应用研究[J].化学工程与装备,2016(11):234~236.[2]谢小明.污水厂化学强化除磷技术的研究与实践[J].中国给水排水,2016(7): 92~95.[3]吕秀彬,杨志宏,付佳,陈宏平,杨雅云.铝盐化学除磷对SBR 工艺生物脱氮除磷的影响[J].水处理技术, 2016(6):59~63.作者简介:陈燕璇,出生日期:1981.08.15,性别:女,民族:汉,籍贯:广东省深圳市,学位:无,职称:无,研究方向:环境工程方向199

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