化学除磷理论及规范
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6.7 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。
6.7.2 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。
6.7.3 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。
6.7.4 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。
6.7.5 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1.5~3。
6.7.6 化学除磷时应考虑产生的污泥量。
6.7.7 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:6.7 化学除磷6.7.1 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》(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0.5mg/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0.2~1.1mg/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。
6.7.2 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。
化学除磷的原理原理:化学除磷是通过化学沉淀过程完成的,化学沉淀是指通过向污水中投加药剂,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,污水中进行的不仅仅是沉淀反应,同时还进行着化学絮凝反应。
采用的药剂一般有铝盐、铁盐、钙盐、铁铝聚合物。
化学沉淀工艺是按沉淀药剂的投加位置来区分的,实际中常采用的有:前沉淀、同步沉淀和后沉淀。
1 前沉淀在沉淀池前投加金属沉淀剂到原水中。
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。
相应产生的沉淀产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。
如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉淀工艺特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。
常用的沉淀药剂主要是生灰和金属盐药剂。
经前沉淀后剩余磷酸盐的含量为1.5~2.5mg/L,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
2 同步沉淀在生物处理过程中投加金属沉淀剂。
同步沉淀是使用较广泛的化学除磷工艺,其工艺是将沉淀药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,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。
目前很多污水厂都采用同步沉淀,加药对活性污泥的影响比较小。
3 后沉淀将沉淀、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,向出水中投加金属沉淀剂,一般将沉淀药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池中,之后混合沉淀。
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,在后沉淀工艺中可采用石灰乳液药剂,但要对出水pH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
化学除磷加药量计算化学除磷是一种常用的处理废水中磷酸盐的方法。
它通过添加化学药剂来与废水中的磷酸盐发生化学反应,形成不溶性的沉淀物,从而实现磷的除去。
在进行化学除磷时,需要计算并确定合适的加药量,以保证除磷效果的良好。
化学除磷的主要机理是通过添加聚合氯化铝或聚合硫酸铝等混凝剂,使废水中的磷酸盐与铝离子或硫酸根离子发生化学反应,生成不溶性的铝磷沉淀物。
这些沉淀物会随着废水的沉淀而沉淀下来,从而实现磷的除去。
在确定合适的加药量时,需要考虑以下因素:1.废水中的磷含量:磷的含量是确定加药量的重要因素。
一般来说,废水中的磷含量越高,所需加药量也就越大。
2.化学药剂的种类和浓度:不同的化学药剂对磷的除去效果有所差异。
因此,在确定加药量时,需要考虑所使用的化学药剂的种类和浓度。
3.pH值的调整:废水中的pH值对于化学除磷效果有一定的影响。
一般来说,当pH值在6-8之间时,化学除磷效果比较好。
如果废水的pH值偏高或偏低,可能需要通过酸碱调节剂来进行pH的调整。
4.混凝剂的投放方式:混凝剂的投放方式也会影响到加药量的确定。
常见的投放方式有单点投放、分段投放和连续投放等。
不同的投放方式会对化学反应的过程和速率产生影响,从而影响到加药量的大小。
在实际计算加药量时药剂加药量(kg/h)= (磷含量(mg/L)*流量(m3/h))/除磷效果其中,“磷含量”是指废水中磷酸盐的含量,“流量”是指废水处理系统的流量,“除磷效果”是指化学药剂对磷的除去效率,通常用百分比表示。
除磷效果的大小与多个因素有关,包括加药量、混凝时间、混凝速度、废水特性等。
在实际应用中,可以通过试验和实践来确定合适的除磷效果,并将其作为参数输入到计算公式中。
总的来说,化学除磷加药量的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。
在实践中,需要根据具体情况进行试验和优化,以确定最佳的加药量和除磷效果。
通过科学合理地计算和调整加药量,可以有效地实现废水中磷的除去,保护环境和水资源的安全。
5.5 除磷磷的去除有化学除磷和生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于生物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。
生物除磷主要通过两个途径,第一是污泥合成,另一个就是通过厌氧释磷好氧吸磷,然后快速排出高含磷污泥来达到。
排水规范表明,A/A/O工艺的污泥含磷量一般为0.03 - 0.07 kgTP/kgVSS,通过计算,污泥合成的污泥含磷量约在0.025 kgTP/kgVSS,通过除磷工艺,确定污泥含磷量为0.04 kgTP/kgVSS,去除率约为60%,剩余的TP则通过化学除磷来去除。
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。
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作用。
出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3 +盐、Al3 +盐和Fe2 +盐。
这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
Fe2 + 盐在实际应用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 +盐一样,,反应式如式(1) 、式(2) 。
Al3 + + PO3 -4⇔AlPO4↓pH 6 ~7 (1)Fe3 + + PO3 -4⇔FePO4↓pH 5 ~5.5 (2)与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH-的反应,反应式如式(3) 和式(4) 。
Al3 + + 3OH-⇔Al (OH) 3↓ (3)Fe3 + + 3OH-⇔ Fe (OH) 3↓ (4)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,而在分离时,有机性胶体以及悬浮物的凝结则是决定性的过程。
生化池除磷的原理
生化池除磷是指通过化学或生物制剂的方式,将污水中的磷除去,以防止其对环境及人类健康的不利影响。
其原理主要有以下几种:
1. 化学沉淀法:通过在污水中添加一定量的化学药剂,如氢氧化铁、氯化铁等,使其与污水中的磷形成不溶性沉淀物,从而达到除磷的效果。
由于该方法对药剂的要求较高,且产生大量污泥,因此其适用性较为有限。
2. 生物法:生物法除磷是利用污水处理系统中的特定微生物,如异养菌等,将废水中的磷转化成生物体内的无机盐,从而达到除磷的效果。
生物法可以分为两种:一是利用生物膜法,即将含有这些微生物的填料放置在水中,污水在通过时,这些微生物依附在填料表面上,吸附并分解污水中的有机物和无机盐等;另一种是利用生物颗粒法,即将这些微生物与磷酸盐污水混合,通过搅拌等方式,使微生物与废水充分接触,反应室中的微生物可以将磷酸盐转化为氢氧化物或者硫酸盐等,以达到除磷的目的。
3. 吸附法:吸附法除磷是指将磷酸盐污水通过适当的吸附材料,如硅藻土、水处理剂等,使其中的磷牢固地结合在吸附剂的表面上,从而将其除去。
由于吸附方法具有比较高的效率和可持续效果,因此逐渐成为了污水处理的主要方式之一。
总之,生化池除磷的原理是基于不同的物理、化学和生物学反应机制,利用各种化学药剂、吸附剂或微生物来去除废水中的磷酸盐,保护环境和人类健康。
不同
的方法有其自己的优缺点,应根据具体情况选择合适的除磷技术。
6.7 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。
6.7.2 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。
6.7.3 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。
6.7.4 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。
6.7.5 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1.5~3。
6.7.6 化学除磷时应考虑产生的污泥量。
6.7.7 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:6.7 化学除磷6.7.1 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》(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0.5mg/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0.2~1.1mg/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。
6.7.2 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。
污水除磷工艺比较与选择第一章、化学除磷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、2+ 3+Fe 盐和Al 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2-Al 2(SO4) 3 + 6H 2O --- 2Al(OH) 3+3SO4 +6CO22-Al2 (SO4) 3 + 2PO4 ---- 2AlPO 4+3SO4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2-Fe2(SO4) 3 + 3HCO3 -- F e(OH) 3+2SO4 +3CO23+ 3-Fe + PO4 ---FePO4↓ 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 3.6H2O) 就可以得到90%以上的磷去除率。
化学除磷的原理磷是生态系统中重要的营养元素之一,但当磷过度富集在水体中时,会导致水体富营养化,加剧藻类滋生,繁殖过于旺盛,引发水华现象,影响水质、生物多样性和水生态系统的平衡。
因此,化学除磷成为处理富营养化水体的一种重要手段。
化学除磷的原理基于磷在水中存在的形态和性质。
在水体中,磷存在有机磷和无机磷两种形式。
无机磷主要包括磷酸根离子(PO43-)、亚磷酸根离子(HPO42-)、偏磷酸根离子(H2PO4^-)等,这些无机磷是磷的有效形态,也是引发富营养化的主要营养源。
有机磷则主要以有机物的形式存在,包括生物体内的DNA、RNA、ATP等。
为了达到除磷的目的,化学方法主要针对水中的无机磷进行处理。
化学除磷的主要原理是通过添加一种或多种化学剂物质,使水中的无机磷转化为难溶、难吸附的物质,沉积或沉降至水底或被过滤器过滤出水体,从而达到降低水体中磷浓度的目的。
常用的化学剂物质包括硫酸铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
这些化学剂物质在水中与无机磷结合生成难溶的化合物,形成磷的沉淀物,从而实现了磷的去除。
以硫酸铁为例,硫酸铁能与水中的磷形成磷酸铁沉淀,将其从水中除去。
其反应方程式为:3FeSO4 + 2H3PO4 → Fe3(PO4)2 + 3H2SO4随着化学还原作用,Fe2+被氧化为Fe3+,磷酸根根离子(PO4^3-)被沉淀为Fe3(PO4)2。
这种反应是一个典型的化学除磷过程。
总的来看,化学除磷通过引入化学剂物质,改变水中磷的形态,使其转化为难溶的物质,从而实现磷的去除。
化学除磷是处理富营养化水体的一种有效手段,但在实际应用中,需考虑化学剂物质的成本、处理效果、操作方法等因素,综合选择合适的除磷方法,以改善水体环境质量,维护生态平衡。
前言在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)规定,城市污水处理厂磷酸盐(以P 计)一级排放标准为0.5mg/l。
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。
本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。
2污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。
由人类食物产生的磷是不变的,但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。
城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。
国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5~10mg/l。
其大部分是无机化合磷,并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。
总磷中的一小部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P3O105-)和有机化合磷(核酸 )一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43-)。
3化学除磷的基础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(如图1所示)。
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。
化学除磷理论及要求规范化学除磷是指利用化学方法去除水中或土壤中的磷含量,防止磷污染对环境造成影响。
在农业、工业和生活污水处理等领域都有广泛应用。
本文将介绍化学除磷的理论和要求规范。
化学除磷的基本理论是利用化学反应将磷化合物转化为不溶于水的难溶性盐类,通过沉淀、过滤等方法将其固定或分离出来。
常用的化学除磷理论包括沉淀法、吸附法、解聚聚磷法等。
1.沉淀法:利用加入适量的化学药剂,通过与溶液中的磷发生反应,生成不溶于水的沉淀物。
常用的化学药剂有氢氧化铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
沉淀法可以有效地去除水中的磷,但处理后的污泥需要进一步处理。
2.吸附法:利用吸附剂吸附水中的磷。
常用的吸附剂有活性炭、陶瓷颗粒等。
吸附法可以在一定程度上去除水中的磷,但需要定期更换吸附剂,并对废弃物进行处置。
3.解聚聚磷法:利用聚磷菌将固体废物中的磷转化为水解磷酸盐,并通过混凝沉淀方法将其去除。
解聚聚磷法可以同时降解有机物和去除磷,但需要一定的时间和适宜的环境条件。
化学除磷要求规范化学除磷的应用需要符合一定的要求规范,以确保除磷效果和环境安全。
1.水质要求:化学除磷针对不同领域的水质要求不同。
例如,在工业废水处理中,除磷前需要对废水进行浓缩、沉淀等处理,以控制废水中的杂质含量。
在生活污水处理中,需要进行初级处理,如格栅、沉砂等,以去除废水中的悬浮物和沉积物。
2.药剂选择:选择适当的药剂是化学除磷的重要环节。
药剂应根据水质特征和除磷效果来选择,并且要考虑药剂的成本和环境影响。
常用的药剂有氢氧化铁、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
3.反应条件与操作控制:化学除磷需要控制适当的反应条件,如pH 值、药剂投加量、混合强度等。
这些参数都会直接影响到除磷效果。
同时,需要定期检测水质,并调整操作控制参数,以确保除磷效果稳定和满足要求。
4.处理废弃物:化学除磷产生的污泥和废弃物需要进行适当处理和处置。
传统的处理方法包括浓缩、沉淀、固化等。
同时,还需关注废弃物的无害化处理和资源化利用。
6.7 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。
6.7.2 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。
6.7.3 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。
6.7.4 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。
6.7.5 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1.5~3。
6.7.6 化学除磷时应考虑产生的污泥量。
6.7.7 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:6.7 化学除磷6.7.1 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》(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0.5mg/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0.2~1.1mg/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。
6.7.2 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。
一.除磷1.1除磷方法:化学法;生物法1.2除磷原理:化学除磷: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。
生物除磷:磷常以磷酸盐(H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、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。
1.3化学法按工艺流程中的化学药剂投加点不同,化学沉淀工艺可分为前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀,其工艺流程如图1。
图1 前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀工艺前置沉淀的投加点是原污水,形成的沉淀物与初沉污泥一起排除。
其优点是能够降低后续生物处理负荷,与协同沉淀相比产生较少的剩余活性污泥;其缺点是总污泥量大,且对反硝化脱氮不利。
协同沉淀是目前使用最多的化学除磷法,它的药剂投加点包括初沉池出水、曝气池及二沉池之前的位点,形成的沉淀物与剩余污泥一起排出。
协同沉淀的优点是化学药剂随污泥回流得到了充分利用,若将药剂投放到曝气池,可以使用价格便宜的二价铁盐,可以减少污泥膨胀现象的发生;其缺点是污泥产量增大,采用酸性金属盐会使曝气池的pH值降低,对硝化反应不利,磷酸盐污泥和剩余污泥混合在一起,这使得污泥中的磷的厌氧释放受到影响。
后置沉淀的药剂投加点是在二级生物处理系统之后,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。
后置沉淀的优点是化学沉淀和生物处理相分离,互不影响,加药量可按磷的负荷进行调控,沉淀的化学污泥可以单独排放并加以利用;它的不足之处是需要很大的投资。
污水除磷工艺比较与选择第一章、化学除磷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Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH)3+3SO42-+6CO2Al2(SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42-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,沉淀。
在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3铁盐的混凝沉淀Fe2(SO4)3 + 3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2Fe3+ + PO43----FePO4↓ 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( FeCl3.6H2O)就可以得到90%以上的磷去除率。
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是指利用化学方法去除废水中的磷元素。
磷是废水中一种常见的营养物质,如果大量排放到水体中,容易导致水体富营养化,破坏水体生态系统的平衡。
因此,在污水处理过程中,需要对废水中的磷进行除去,以达到环境保护的目的。
目前,常见的化学除磷工艺和方法主要有化学沉淀法、吸附法和离子交换法。
一、化学沉淀法化学沉淀法是指通过添加化学药剂将废水中的磷形成难溶的沉淀物,从而将磷除去。
常用的药剂有氯化铁、铝盐和聚合铝盐等。
这些药剂在废水中与磷发生反应,生成难溶的金属磷化物沉淀,并沉淀到底部。
然后,通过沉淀池或沉淀池对废水中的磷进行沉淀和去除。
二、吸附法吸附法是指利用具有较强吸附能力的吸附剂将废水中的磷吸附到吸附剂表面,从而实现除磷的目的。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铁、沸石等。
这些吸附剂具有大的比表面积和较强的吸附能力,能有效地去除废水中的磷。
吸附法适用于废水中磷浓度较低的情况下的除磷处理。
三、离子交换法离子交换法是指利用离子交换树脂吸附废水中的磷,从而实现除磷的目的。
离子交换树脂是一种高分子材料,具有特定的吸附选择性,可以选择性地吸附废水中的磷。
废水通过离子交换柱时,磷被吸附到树脂上,其他离子则通过,从而完成磷的去除。
离子交换法适用于废水中磷浓度较高的情况下的除磷处理。
综上所述,化学除磷是污水处理中常用的一种除磷方法,它可以通过化学沉淀、吸附和离子交换等工艺来去除废水中的磷。
根据废水中磷的浓度和工艺特点,可以选择适合的除磷方法进行废水处理。
化学除磷过程及说明化学除磷是一种常见的处理水体中高浓度磷污染的方法。
磷是一种主要的营养元素,但在水体中过多的磷含量会导致水体富营养化,引发藻类过度生长,产生蓝藻、赤潮等现象,进一步破坏水生态系统。
因此,化学除磷是保护水环境、维护生态平衡的重要手段。
化学除磷利用化学物质能够与磷结合形成难溶的沉淀物的特性,将水体中的磷离子转化为难溶的磷酸钙等化合物,从而达到除磷的目的。
一种常用的化学除磷方法是利用金属盐类与磷反应。
这种方法通常分为两个步骤:一是添加金属盐使磷形成沉淀;二是通过沉淀物与废水中磷的质量比来调整金属盐的添加量,从而实现除磷效果的最大化。
在第一步中,常用的金属盐包括铁盐、铝盐等。
将金属盐与水混合,形成金属盐溶液后,将其注入需要处理的水体中。
金属盐中的金属离子与水中的磷酸根离子(PO4)结合,生成难溶的金属磷酸盐沉淀。
在第二步中,通过调整金属盐的添加量和水体中磷的质量比,可以控制沉淀物的生成和除磷效果。
一般来说,金属盐的添加量需要与磷的含量保持一定的摩尔比例关系,通常是1.5:1~3:1之间。
通过不断试验和改进,可以找到最佳的摩尔比例,从而提高化学除磷的效果。
此外,化学除磷还可以通过pH值的调控来增强除磷效果。
磷酸盐在碱性条件下更易形成沉淀,因此调节水体的pH值,使其保持稍高于中性,可以促进化学除磷的反应。
但是,过高或过低的pH值可能会对生态环境产生不良影响,因此需要进行谨慎控制。
化学除磷方法具有效果明显、操作简单等优点。
但也存在一些问题,例如产生的沉淀物需要处理,否则会对水体造成二次污染;此外,使用化学物质进行除磷会增加处理成本。
因此,在实际应用中需要综合考虑各方面的因素,并与其他除磷方法进行比较选择,以达到最佳的除磷效果和经济效益。
可以通过探索新的除磷技术、改进传统的化学除磷方法,进一步提高除磷效果,减少成本,并降低对环境的影响。
例如,可以结合生物方法与化学方法,利用植物等生物特性促进磷的吸附和沉淀,实现更加高效的除磷过程。
化学除磷原理化学除磷是指利用化学方法去除水体中的磷,以改善水质。
磷是一种重要的营养元素,但过多的磷会导致水体富营养化,引发藻类过度生长,从而破坏水体生态平衡。
因此,化学除磷在水环境治理中具有重要的意义。
一、化学除磷的原理。
化学除磷的原理主要是通过添加化学药剂,使水中的磷形成难溶的沉淀物,从而将磷从水体中去除。
常用的化学药剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
这些化学药剂在水中与磷结合生成难溶的沉淀物,然后沉淀到水底或被过滤去除,从而达到除磷的目的。
二、常用的化学除磷方法。
1. 氢氧化铁法,氢氧化铁是一种常用的化学除磷剂。
当氢氧化铁与水中的磷结合时,会生成铁磷沉淀物。
这种沉淀物具有较高的稳定性,能够有效地将磷去除。
氢氧化铁法除磷效果好,操作简便,是目前较为常用的化学除磷方法之一。
2. 氢氧化铝法,氢氧化铝也是一种常用的化学除磷剂。
它与水中的磷结合生成铝磷沉淀物,同样能够有效地去除水体中的磷。
氢氧化铝法适用范围广,除磷效果稳定,是化学除磷的重要方法之一。
三、化学除磷的应用。
化学除磷广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村污水处理等领域。
在污水处理过程中,通过添加适量的化学除磷剂,可以有效地去除水体中的磷,改善水质,减少水体富营养化的发生。
此外,化学除磷也可应用于湖泊、河流等自然水体的治理。
通过定期投放适量的化学除磷剂,可以有效地控制水体中的磷含量,减缓水体富营养化的发展,保护水体生态环境。
四、化学除磷的注意事项。
在使用化学除磷剂时,需要注意控制投药量,避免过量使用导致水体中产生过多的沉淀物。
同时,化学除磷剂的选择应根据水质特点和具体情况进行合理选择,以达到最佳的除磷效果。
另外,化学除磷过程中产生的沉淀物需要进行适当处理,避免对水体环境造成二次污染。
因此,在化学除磷过程中,需要合理处理沉淀物,减少对水体的影响。
总之,化学除磷是一种重要的水环境治理方法,通过合理应用化学除磷技术,可以有效地改善水体质量,保护水生态环境,促进水环境可持续发展。
生化池除磷的原理生化池除磷是指通过生物或化学方式去除水体中的磷,以达到减少或消除水体富营养化的目的。
这是一种重要的污染物处理方式,对于改善水质具有重要的意义。
下面将以生物和化学两个方面来解答生化池除磷的原理。
生物除磷的原理:生物除磷是利用特定的微生物菌株去去除水体中的磷。
有机负荷较高的废水中的磷,主要分为溶解态磷和颗粒态磷。
微生物的基本代谢反应不直接去除磷,但某些具有强磷酸氧化还原能力的细菌或真菌可以将水体中的磷逐渐转变为可沉积的颗粒态磷,并将其沉积于水体底泥中。
生物去除磷的过程主要包括磷的吸附、磷的内源吸收以及磷的沉积。
在废水生物处理系统中,一般采用A2/O(Anaerobic baffled reactor+ Oxic tank)工艺,即发展厌氧/好氧/缺氧的菌群,以实现最佳的除磷效果。
厌氧条件下,废水中的磷以无机磷酸盐的形式进入废水处理系统。
在Anoxic区域与有机物质发生反应,被生物吸收,同时产生磷酸根离子的沉淀。
这种吸附和反应机制被称为生物吸附除磷。
好氧条件下,溶解态的磷被细菌通过吸附、内源吸收和附着胞体沉积的方式去除。
废水进入好氧区后,磷初始去除率较低,但随着好氧条件的作用,水体中的溶解态磷不断转变为颗粒态磷,这种转变过程是通过微生物的吸附和内源吸收过程完成的。
缺氧条件下,水体中的磷被包裹在胞外聚磷体(EBPR)中,随着EBPR的形成和生长,废水中的磷便会逐渐沉积下来。
磷的沉积过程是通过EBPR颗粒聚磷细菌的繁殖和释放胞外聚磷体实现的。
生物除磷的优点是处理效果稳定且成本相对较低,尤其适用于连续运行的废水处理系统,如污水处理厂。
化学除磷的原理:化学除磷是通过加入化学药剂改变水体中磷的形态,并使其沉淀下来。
常见的化学药剂有氢氧化铝、硫酸铝、聚合氯化铝等。
化学除磷的原理是通过化学反应将溶解态磷转变为颗粒态磷,随后沉积到水体底泥中。
在水体中添加化学药剂后,药剂和水中的磷发生反应,生成不溶性的磷酸铝、磷酸铁等盐类,这些盐类难溶于水,磷即沉淀下来。
6.7化学除磷6.
7.12005年12月31日前建设的污水厂为1m g/l,2006年1月1日前言
在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)
工艺
2
部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P
3O
10
5-)和有机化合磷(核
酸)一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO
4
3-)。
3化学除磷的基础
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。
FeCl
3+K
3
PO
4→
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
污水
和固一4
污水中
污水
、3。
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的溶解性最小。
另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
2-离子含量增加。
如果沉析药由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO
4
剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。
当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
Array
碱度)
工艺
工艺
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。
一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中,并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
三种工艺的优缺点汇总于表3中。
际计算采用克分子(mol)或者克原子量。
如:
1molH=1g1molFe=56g1molAl=27g1molP=31g
在化学沉析除磷时,去除lmol(31g)P至少需要lmol(56g)Fe,或者至少需要1.8(56/31)倍的Fe,或者O.9(27/31)倍的Al。
也就是说去除lgP至少需要1.8g的Fe,或者O.9g的Al。
由于在实际中,反应中并不是1OO%有效进行的,加之OH-会与金属离子竞争反应,生成相应的氢氧化物,如式4和式5,所以实际化学沉析药剂投加一般需要超量投加,以保证达到所需要的出水P浓度。
德国在计算时,提出了投加系数β的概念,即:
β=(molFe,molAl)/molP式8
投加系数β是受多种因素影响的,如投加地点、混合条件等,实际投加时建议通过投加试验确定,在最佳条件下(适宜的投加、良好的混合和絮凝体的形成条件)β=1;在非最佳条件下,β=2到3或更高。
过量投加药剂不仅会使药剂费增加,而且因氢氧化物的大量形成也会使污泥量大大增加,这种污泥体积大、难脱水。
值大于8.5通过试
7
例1:污水处理厂设计水量为10000m3/d,进水中的P浓度为14mg/1,出水P浓度要求达到1mg/l。
设计采用沉析药剂三氯化铝AlCl3,其有效成分为6%(60g/kgAlCl3),密度为1.3kg/l。
为同步沉析,试计算所需要的药剂量。
解:经过初次沉淀地沉淀处理后去除的磷为2mg/l,则生物处理设施进水的P浓度为11mg/l,经过生物同化作用去除的P为1mg/l。
则需经沉析去除的:
P负荷=10000m3/d·(0.011-0.001)kg/m3=100kg/d
设计采用投加系数β值为1.5,
设计Al的投加量为:1.5×(27/31)×100=130kg Al/d
折算需要药剂量为:130×1000(g/d)/60(g/kg)=2167kg/d AlCl
3
折算需要体积量为:2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671/dAlCl
3
例2:设计采用药剂硫酸亚铁FeSO4,有效成分为180gFe/kgFeSO4,在10℃时的饱和溶解度为400gFeSO4/l,其它设计参数同例1。
解:设计采用投加系数β值为1.5,
8
在
在
2-含量)增加。
其增加采用金属药剂进行磷沉析必然会导致污水处理厂出水中的盐(Cl-或SO
4
量可通过计算确定:
如:例1中投加AlCl3,由于1kgAl对应3.9(3×35.5/27=3.94)kg的Cl-,Cl-的增加量:
130×3.94=513kgCl-/d
折算浓度为:513kg/d×1000/10000m3/d=51.3mg/l
例2中投加FeSO4,由于1kgFe 对应1.7((32+4×16)/56=1.71)kg 的SO 42-,SO 24-的增加量:
270×1.7=461.7kgSO 24-/d 折算浓度为:461.7kg/d×1000/10000m 3/d=46.2mg/l
含有少量工业废水的城市污水处理厂正常出水中Cl -<100mg/l 、SO 24-<200mg/l ,也就是说采用金属药剂后出水中的盐含量Cl -升高50%、SO 42-升高25%。
当受纳水体有严格求时,应对盐含量进行验算。
几乎保 污水),这 的碱 3+-(P 0-P e ) 式中:SK 0——污水厂进水中的碱度;mmol/1; SK e ——污水厂出水中的碱度;mmol/1; NH 4-N 0——污水厂进水中铵氮浓度,mg/l ; NH 4-N e ——污水厂出水中铵氮浓度,mg/l ; NO 3-N e ——污水厂出水中的硝酸盐氮浓度,mg/l ;
NO
3-N
——污水厂进水中的硝酸盐氮浓度,mg/1;
P
——污水厂进水中的磷浓度,mg/l;
P
e
——污水厂出水中的磷浓度,mg/l;
Fe3+——投加的三价铁盐量,mg/l;
Fe2+——投加的二价铁盐量,mg/l;
Al3+——投加的铝盐量,mg/1。
产
因为在前沉析的同时非溶解状的碳化合物也会被沉析出来,由此不能为氮氧化过程的稳定所要求的反硝化反应提供足够的碳化合物,所以前沉析对氮的去除也会产生负作用。
经常出现的问题是,
PAC中Al2O3的有效含量一般为28%~30%,。