有机废水除磷方案
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除磷工艺流程图除磷工艺流程图是指将含磷废水或废气中的磷元素进行去除的工艺流程。
下面是一个典型的除磷工艺流程图示范。
1. 进水口:将含磷废水引入除磷工艺的起始点。
2. 预处理:对进水口的废水进行初步处理,包括沉淀和过滤等工艺,以去除悬浮物和大颗粒污染物。
3. 调节pH值:通过加入酸性物质或碱性物质来调节废水的pH值,以提供适宜的反应环境。
4. 混凝剂投加:加入适量的混凝剂,如铝盐、铁盐等,与废水中的污染物结合形成团聚体。
5. 混凝沉淀:使废水中的混凝团聚体在沉淀池中进行沉淀,产生悬浮物和絮凝物的分离。
6. 过滤:将沉淀池中的水通过过滤设备,如滤网或滤料,去除悬浮物和絮凝物。
7. 生化处理:通过添加特定的微生物或酶类来降解废水中的有机物和磷酸盐。
8. 沉淀:再次将废水沉淀,使残留的悬浮物和污染物尽可能降低。
9. 滤料处理:通过滤料床过滤的方式,进一步去除废水中的悬浮物和细小颗粒。
10. 活性炭吸附:将废水通过活性炭床,利用活性炭吸附剂吸附废水中的有机污染物和磷元素。
11. 膜过滤:使用微孔膜或超滤膜对废水进行过滤,去除微小颗粒和溶解污染物。
12. 消毒处理:通过加入消毒剂,如氯化物或臭氧等,对废水中的细菌和病毒进行杀菌处理。
13. 出水口:将经过处理的除磷废水排放至环境中,或进一步用于再利用。
除磷工艺流程图的每个步骤都起到了特定的作用,以达到充分去除废水中的磷元素的目的。
这些步骤一般根据废水的性质和规模进行设计和优化,以提高废水处理效率且尽量降低处理成本。
不同的废水处理厂或企业还可能使用其他附加工艺,如离子交换、反渗透等,以使得除磷效果更好,废水达到更高的排放标准。
芬顿加药量化学除磷加药量计算芬顿加药量是指在芬顿工艺中,为了达到较好的处理效果,需在反应体系中加入一定的过氧化氢和铁离子。
化学除磷加药量则是指在废水处理过程中,为了有效去除废水中的磷污染物,需要加入一定的化学药剂。
下面将分别介绍芬顿加药量和化学除磷加药量的计算方法。
一、芬顿加药量计算:1.过氧化氢的加药量计算:过氧化氢是芬顿工艺中的氧化剂,通过与铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基来降解废水污染物。
过氧化氢的加药量主要取决于废水中有机物的浓度、废水的pH值以及反应系统的温度。
一般来说,过氧化氢的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:H2O2(g)=k1×C×q×(b/a)其中,H2O2(g)为过氧化氢的质量(单位为g),C为废水中有机物的浓度(单位为mol/L),q为废水的流量(单位为L/s),k1为过氧化氢与废水中有机物的反应控制常数,b/a为反应系统中Fe2+/H2O2的摩尔比。
2.铁离子的加药量计算:铁离子是芬顿工艺中的催化剂,通过与过氧化氢反应产生羟基自由基来促进废水污染物的降解。
铁离子的加药量取决于废水中有机物的浓度以及反应体系的pH值。
一般来说,铁离子的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:Fe2+=k2×C×q×(pH-pFe)其中,Fe2+为铁离子的质量(单位为g),C为废水中有机物的浓度(单位为mol/L),q为废水的流量(单位为L/s),k2为废水中有机物与铁离子的反应控制常数,pH为反应体系的pH值,pFe为废水中铁离子(Fe2+)的平衡浓度(单位为mol/L)。
二、化学除磷加药量计算:化学除磷是指通过加入化学药剂来去除废水中的磷污染物。
常用的化学药剂包括硫酸铝、聚合氯化铝等。
化学除磷的加药量主要取决于废水中磷的浓度、化学药剂的投加浓度以及化学反应的满意度等因素。
一般来说,化学除磷的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:MM=K×P其中,MM为化学药剂的摩尔质量(单位为g/mol),K为化学除磷剂与磷酸根离子(PO4³⁻)的摩尔比,P为废水中磷的浓度(单位为mol/L)。
工业生产废水中磷(膦)的去除一、引言水源中磷的含量的提高会导致水源的富营养化是一个不争的事实。
前些年太湖蓝藻事件的出现,就是由于随着工业化进程以及农业的面源污染,排入天然水域的磷总量逐年积累而导致的。
地方政府和各级环保部门都已经认识到消减总磷排放量对于缓解湖泊富营养化难题具有重要的意义。
各级环保部门数年来逐步抓紧了对工业企业外排污水的总磷等污染物的管控(尽管某些地方政府为了当地的GDP、就业和税收等“政绩”在某种程度对污水中磷的去除处理睁一眼,闭一眼)。
二、磷污染的主要来源据我们对江苏各地不完全的了解,由于向水体中排入磷导致水体磷污染和富营养化的主要污染源是:1、农业生产中的面源污染农业生产中大量使用化学肥料,过剩的磷肥通过地表径流和地下水向自然水体大量排入,这已经成为水体富营养化的主要污染源。
推广测土施肥,推广新型节水节肥农业生产技术是减少农业面源污染的主要措施。
2、居民生活污水磷污染由于近年来大力推广使用无磷洗涤剂使得居民生活污水中磷的浓度并不高,普遍在2mg /l及以下。
在江苏地区(尤其是苏南地区)对于居民生活废水的处理是通过建立区域性污水处理站来进行集中处理。
原则上只要处理措施得当,各污水处理企业真正按照要求实行处理,控制生活废水的磷的排放应该是没有问题的。
但事实上,由于处理成本以及处理企业的社会责任心等问题,有相当的污水处理企业并没有积极地采取措施使总磷排放标准达标。
尽管这部分废水中总磷浓度较低,但由于排放的总水量很大,使得年度总磷排放量仍相当可观。
3、工业企业含磷污水排放涉磷(膦)废水排放的企业主要是一些化工企业和食品及食品原料企业。
比如电镀行业、以PCl3为原料的化工行业、含磷(膦)农药生产企业或者是农药中间体生产企业、磷系列阻燃剂生产企业、金属表面处理行业、医药中间体生产企业,某些使用磷酸盐或聚合磷酸盐作为化学反应催化剂的生产,以及酒类及酒精等食品生产加工企业等。
如果说高浓度的磷将导致水体的富营养化问题,那么膦化合物(如含磷的农药、除草剂、阻燃剂等)排放到水体中,其潜在的生物毒性危害也是一个重大的威胁。
磷在废水中存在的形式是什么?磷是一种活泼元素,在自然界中不以游离状态存在,而是以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这三种状态存在。
污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。
无机磷几乎都以各种磷酸盐形式存在,包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐,以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐、三磷酸盐等。
有机磷大多是有机磷农药,如乐果、甲基对硫磷、乙基对硫磷、马拉硫磷等构成,他们大多呈胶体和颗粒状,不溶于水,易溶于有机溶剂。
可溶性有机磷只占30%左右,多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。
溶解磷占总磷的1/3 左右,PO4ˉ-P磷中大分子磷占40%。
磷是怎样转化的?影响因素有哪些?水体中的可溶性磷很容易与Ca2+、Fe3+ 、Al3+ 等离子生成难溶性沉淀物,例如AIPO4、FePO4等,沉积于水体底部成为底泥。
聚积于底泥中的磷的存在形式和数量,一方面决定于污染物输入和通过地表与地下径流的排出情况;另一方面决定于水中的磷与底泥中的磷之间的交换情况。
沉积物中的磷通过颗粒态磷的悬浮和水流的湍流扩散再度被稀释到上层水体中,或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中磷的浓度时,则可能重新释放到水体中。
在水中,磷离子以HPO42ˉ还是以H2PO4ˉ形式存在取决于pH值,当pH 值在2~7时,水中磷酸盐离子多数以H2PO4ˉ形式存在,而pH值在7~12时,则水中的磷酸盐离子多数以HPO42ˉ形式存在。
所有含磷化合物都是首先转化为正磷酸盐(PO43ˉ) 后,再转化为其他形式。
此时测定PO的含量,测定结果即是总磷的含量。
磷的来源是什么?污水中的磷部分来源于化肥和农业废弃物。
同时,生活中含磷洗涤剂的大量使用也使生活污水中磷的含量显著增加。
此外,化工、造纸、橡胶、染料和纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的废水常含有有机磷化合物。
磷的危害是什么?(1)磷对人体的危害高磷洗衣粉对皮肤有直接刺激作用,严重的会导致接触性皮肤炎、婴儿尿布疹等疾病。
废水脱氮除磷工艺
废水脱氮除磷工艺是一种用于处理含有高浓度氮和磷的废水的技术,旨在减少这些有害污染物的排放,以满足环保标准。
以下是常见的废水脱氮除磷工艺:
1.生物脱氮除磷工艺:
生物脱氮(BNR):生物脱氮是通过在废水处理系统中引入一些特定的微生物,将废水中的氮转化为氮气的过程。
这通常包括硝化和反硝化两个阶段,其中氨氮首先被氧化成亚硝酸盐,然后转化为氮气。
生物除磷(BPR):生物除磷是通过引入能够吸附磷的微生物,将废水中的磷物质吸附并沉淀出来的过程。
2.化学脱氮除磷工艺:
化学沉淀:添加化学药剂,如氧化铁、氧化铝等,与废水中的磷形成沉淀物,从而实现除磷的效果。
这一过程通常被称为磷酸盐的化学沉淀。
硝化-脱硝:使用化学方法将废水中的氨氮氧化成硝酸盐,然后再还原成氮气。
3.物理化学脱氮除磷工艺:
生物物理化学一体化工艺:将生物处理、物理处理和化学处理结合在一起,以提高脱氮除磷效果。
膜分离技术:利用膜过滤技术,如超滤、反渗透等,从废水中去除氮和磷。
4.湿地处理:
人工湿地:利用植物和微生物的协同作用,通过湿地过程去除废水中的氮和磷。
自然湿地模拟:模仿自然湿地的生态系统,利用湿地中的植物和微生物去除废水中的有机和无机污染物。
水体中氮、磷的排入引起水体中藻类大量生长和其他浮游植物迅速繁殖,使水体中的溶解氧下降,造成生物大面积死亡。
水中藻类数量取决于总磷,总磷是限制浮游藻类生长的主要因素,治理水体富营养化,必须控制含磷废水中的总磷的含量。
含磷废水来源广泛,特别来源化学工业的含磷废水,如化肥,农药、石油化工等行业,有机磷农药废水排放量大、成分复杂,对于这类含磷废水的主要方法有化学沉淀法、吸附法和生物法。
1.化学沉淀法(1)化学沉淀法原理是向含磷废水中投加一定量的化学药剂,使之与磷酸盐发生反应生成难溶于水的沉淀,再通过排泥去除废水中的磷。
(2)化学法除磷特点:工艺流程简单,除磷效率高,操作方便,占地面积小的优点,一般化学沉淀工艺由于药剂投加量控制不好或人工操作的不规范,导致化学污泥量的增加、维护成本高,甚至造成二次污染。
(3)鉴于有机磷农药废水种类繁多,存在难处理的现象,而投加药剂会增加运行成本,湛清环保基于有机磷农药废水的难处理特征,在化学沉淀的基础上,设计特种磷处理设备SPT-IE,考察处理有机磷废水浓度、除磷剂投加量、PH、反应时间等对除磷效果的影响。
结果表明,一体化除磷设备对不同的有机磷废水均有较好的除磷效果,并具有运行维护简便、投药精准不浪费、总磷去除率能达到90%的优点。
在选择除磷方法时,要根据具体的水质特性和环境条件,合理选择除磷工艺流程,化学沉淀法一体化除磷设备对有机磷农药废水比较有效,其中酸碱度是主要的控制因素。
2.吸附法吸附法去除农药废水中有机磷常用的吸附材料有活性炭、树脂、金属氧化物等,它们对大部分有机物都具有吸附作用,但是因为吸附材料昂贵、对进水水质要求高、解吸再生过程困难、解析后产生的浓水难处理等问题造成了其在有机磷废水处理的实际应用中并不广泛。
以活性炭吸附为例,其原理是其物理吸附与化学吸附共同作用的结果,并非是对有机磷的定向吸附过程,所以导致了活性炭在吸附有机磷的同时,也会吸附其他有机物分子,占用吸附容量,导致吸附效率低下,而且活性炭解吸过程困难,产生浓水难处理,就注定了活性炭吸附在有机磷废水处理中难以广泛应用。
废水中去除磷的方法简介1、石灰除磷石灰除磷是投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀,反应如下:CaO+H20=Ca(OH)2;10Ca2++6PO43-+20H-=-Ca10(OH)2(PO4)6↓要点:pH值控制在10.5~11.5,反应15min后,搅拌由快到慢,废水流速0.5~0.6m/s减少到0.1~0.2m/s,防止增大的絮体破碎,磷酸根全部生成羟基磷灰石。
加入PAM沉淀,再经过砂滤、活性炭吸附。
由于石灰进入水中,首先与碳酸根作用生成碳酸钙沉淀,然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀,因此所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度,而不是废水的磷酸盐含量。
另外,废水中镁的含量也是影响石灰法除磷的因素,因为在高pH值条件下,可以生成Mg(OH),胶体沉淀,不但消耗石灰,而且不利于污泥脱水,其溶解度与pH值关系较大。
随着pH值的升高,羟基磷灰石的溶解度急剧下降,即磷的去除率迅速增加,pH值>9.5后,水中所有磷酸盐都转为不溶性的沉淀。
一般控制PH值在9.5~10之间,除磷效果最好。
对于不同废水的石页授加量,应通过试验确定。
2、铝盐除磷铝盐除磷常用药剂是硫酸铝和铝酸钠,pH值为6,其除磷反应式如下∶Al2(SO4)3·14H20+2H2PO4-+4HCO3-=2AlPO4+4CO2+3S042-+18H20Na2Al2O4+2H2PO4-=2AIPO4+2Na++40H-由上述反应式可以看出,投加硫酸铝会降低废水的pH值,而投加铝酸钠会提高废水的pH值,因此硫酸铝和铝酸钠分别适用于处理碱性废水和酸性废水。
铝盐的投加比较灵活,可以加在初沉池前,也可以加在曝气池中或在曝气池和二沉池之间,还可以将化学除磷与生物处理系统分开,以二沉池出水为原水投加铝盐进行混凝过滤,或在滤池前投加铝盐进行微絮凝过滤。
在初沉池前投加,可以提高初沉池对有机物的去除率;在曝气池和二沉池之间投加,渠道或管道的湍流有助于改善药剂的酒效果;在生物处理系统后投加,因生物处理对磷的水解作用可以使除磷效果更好。
化学除磷产泥
化学除磷是利用无机金属盐作为沉淀剂,与污水中的磷酸盐类物质反应形成难溶性含磷化合物与絮凝体,将污水中的溶解性磷酸盐分离出来。
其过程中会产生大量的污泥,这些化学除磷污泥一般需要经过预处理、稳定化处理和脱水三个步骤进行处理:
- 预处理:主要是对污泥进行初步处理,包括混合、加药和沉淀等步骤。
在加药过程中,通常采用氯化铁、聚合氯化铝等化学药剂作为絮凝剂,在混合过程中充分混合以促进絮凝物的生成。
沉淀是将混合后的污泥在沉淀池中进行沉淀处理,以便将污泥和清水分离。
- 稳定化处理:对沉淀后的化学除磷污泥进行化学稳定化处理,以减少有机物含量和臭味的产生。
处理方法通常采用添加氧化剂如过氧化氢、氧气等,同时加入酸、碱等调节pH 值的药剂,使其能够稳定地存放。
稳定化处理可有效降低污泥的体积和重量,减少后续处理的成本。
- 脱水:将稳定化后的污泥进行脱水处理,以减少水分含量和提高干固含量。
脱水处理方法通常采用压滤机、离心机等设备进行处理。
在脱水过程中,需要注意控制污泥的含水率,避免过度脱水导致污泥变硬难以处理,也不能脱水不足导致污泥含水率过高。
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2Fe3++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-→AlOH3↓ 式4Fe3++3OH-→FeOH3 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~,对于铝盐为~,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;由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加;如果沉析药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;另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响;除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂;在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用CaOH2除磷要求的pH值为以上;磷酸钙的形成是按反应式6进行的:5Ca2++3po43-+OH-→Ca5PO43OH↓ pH ≥ 式6但在pH值为到的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7;Ca2++CO32-→CaCO3 式7与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度碱度的影响;在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的;对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量;化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤;1前沉析前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠管中,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Fe2+药剂,以防止对填料产生危害产生黄锈;前沉析工艺如图2所示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;常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂;经前沉析后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;2同步沉析同步沉析是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%;其工艺是将沉析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,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小;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;对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水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;物理法、化学法、物理化学法、生物法1.物理法:1沉淀法,主要去除废水中无机颗粒及SS;2过滤法,主要去除废水中SS和油类物质等;3隔油,去除可浮油和分散油;4气浮法,油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1的悬浮固体;5离心分离:微小SS的去除;6磁力分离,去除沉淀法难以去除的SS 和胶体等;2.化学法:1混凝沉淀法,去除胶体及细;2中和法,酸碱废水的处理;3氧化还原法,有毒物质、难生物降解物质的去除;4化学沉淀法,重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除;3.物理化学法:1吸附法,少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等;2离子交换法,回收贵重金属,放射性废水、有机废水等;3萃取法,难生物降解有机物、重金属离子等;4吹脱和汽提,溶解性和易挥发物质的去除;4.生物法:有机物、氮磷、SS的去除;1活性污泥法,推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、AB法、SBR及其变种工艺、氧化沟等;2生物膜法,生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等;3厌氧工艺,厌氧滤器AF、厌氧流化床反应器AFB、上流式厌氧污泥床反应器UASB、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器EGSB、厌氧内循环反应器IC、厌氧折流板反应器ABR等;4生物脱氮除磷工艺,A/O法、A/A/O工艺、A/O/A/O工艺、Bardenpho工艺、UCT及改良UCT工艺、短程硝化/反硝化工艺、同步硝化/反硝化工艺、短程硝化-厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺等;污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物;如污水没有完全处理,磷还会流失到江河湖海中,造成这些水体的富营养化;除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法;物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法;根据磷在污水中不同的存在方式,应采用不同的除磷技术;1 污水除磷方法1. 1 化学沉淀法化学沉淀法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,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法;化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点,但化学沉淀法投加药剂费用太贵,且产生的化学污泥含水量大,脱水困难,难以处理,容易产生二次污染;根据加药点的不同,化学沉淀法除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀及两点加药工艺;这几种工艺可以结合应用,但要注意混合与反应条件,通过紊流扩散与混合作用会出现良好的沉淀效果;1. 2 结晶法在污水中,特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中,含有浓度较高的磷酸盐,氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度,通过人为改变条件提高pH值或同时加入药剂增加金属离子浓度,使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙;结晶法除磷效率高,出水水质好,当其他水质指标达到规定值时,出水可满足中水回用的要求;结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染;结晶法除磷操作简单,使用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等;1. 3 吸附法吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程;吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附;对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主3 天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等;人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量,有着巨大的优越性;现在已有Al,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料;1. 4 生物除磷法在厌氧区无分子氧和硝酸盐,兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs 挥发性脂肪酸类,在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAsVFAs 主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs 大约为总有机物的40%~50 %左右,将其运送到细胞内,同化成细胞内碳能源储存物PHB,所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放;进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌PAOs活力得到恢复,并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量,通过PHB的氧化分解产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸盐从液相中去除,产生的富磷污泥,通过剩余污泥排放,磷从系统中得以去除;反硝化聚磷菌DPB 能在缺氧无分子氧有硝酸盐环境下摄磷,反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐为电子受体,产生生物摄磷作用;在生物摄磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成;1. 5 人工湿地法湿地对磷有很好的去除效果,理论上人工湿地对磷的去除是植物吸收、基质的吸附过滤和微生物转化三者的共同作用,各种附着生长和悬浮在水中的微生物,在生长繁殖过程中可以吸收和利用污水中的无机磷酸盐;部分研究发现:人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不是十分显着;也有研究表明,湿地生态系统中的磷主要被截留在土壤中,而在植物体内和落叶中很少,而且仅有少数的水生植物可以吸收磷,大多数种类植物的根部对磷的吸收能力较弱,所以植物和微生物对磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要过程;所以最主要的是基质对磷的吸附和沉淀作用;一般湿地的除磷效率不是很高,在40 %~60 %之间;为了提高除磷效果,基质的选取有着重要的作用;目前常有的基质主要有:浮石、砂、活性多孔介质L ECA 、硅灰石和工业废弃物的高炉渣和石灰等;2 磷回收从磷的可持续发展、回收磷潜在的市场价值的角度来看,磷的回收势在必行;在目前对污水回收磷的研究与应用中,以鸟粪石形式回收磷的实例居多,其次是磷酸钙和磷酸铝;鸟粪石磷酸铵镁含有氮、磷元素,所以其回收必然会降低剩余污泥中的氮、磷含量,特别是对于磷元素的影响将非常明显;污水中氮磷比通常为8∶1 ,而鸟粪石中二者比例为1∶1,所以理论上回收鸟粪石可以使污水中的氮降低12. 5 % ;如图1 所示,在稳定区内Mg2 + ,NH4+ 以及PO4 3 - 浓度较低,浓度较高,其离子积大于溶度积,极易生成颗粒微小的晶体即化学沉淀,沉淀法形成的化学污泥含水率高,磷酸盐也难以达到太高的纯度,回收困难;两曲线之间的这个区称为亚稳区,这时Mg2 + ,NH+4 以及PO4 3 - 离子积小于浓度积,通常不会产生沉淀;若在反应器中投加晶种,则可以加快晶体成核速度,使其结晶于晶体表面,同时有利于晶体与水的分离,减少因晶粒微细所造成的随出水流失,以提高除磷效率与回收率;所要做的就是将反应控制在亚稳定区,这时磷酸铵镁反应处在结晶过程,晶体可以自发的析出到晶种上,以此实现磷的回收;目前荷兰开发出DHV —结晶法,南非开发了CSIR 流化床,日本有Kurita 固定床—结晶沉淀;另外,对污泥进行加热是一种实现磷回收的简单有效的方法,在70 ℃对污泥加热1 h ,能使生物固体中的聚磷酸盐大量分解释放,再加入氯化钙进行沉淀,能获得污泥中总磷的75 %左右;还可以利用具有高吸附能力的物质对磷吸附截留实现磷回收,反应所得混合物可以用来作肥料;3 结语随着时代的发展,污水除磷技术也在不断地进步,可以根据不同的条件,合理选择不同的除磷方法,以期达到最好的效果;当前,为了实现磷的可持续发展,有必要从现在起研发从污水或污泥中分离磷的技术,最大限度地实现污水磷回收;无论是应用广泛的化学沉淀法、生物处理法,还是日益受到重视的吸附法和结晶法,都存在各自的弊端,因此,还需进一步加强对除磷技术的基础研究,研制开发适合我国国情的新型除磷工艺。
第二章项目概况
2.1工程概况
项目名称:高浓度COD有机废水中除磷方案;
项目地址:常州市;
本方案旨在针对高浓度COD含磷废水及二沉池出水进行处理,以达到排放要求。
2.2进出水水质
废水污染物指标
未提及指标处理不包含在本项目的范围内。
第三章废水处理工艺的选定
3.1本项目主体处理工艺路线的选定
针对高浓度COD有机废水中除磷,本方案采用的除磷工艺为:调节pH值、催化氧化除磷技术、混凝沉淀等,经过本工艺处理后的废水,COD去除
50%~80%,总磷降至1.0mg/L。
针对二沉出水中总磷,根据我司选用的工艺,直接取用二沉出水、投加除磷剂、混凝沉淀即可达到要求,将总磷降至0.5mg/L以下。
3.2工艺流程图
3.2.1高浓度COD有机废水除磷工艺
3.2.2二沉池出水除磷工艺
第四章工艺说明
4.1高浓度COD有机废水除磷
4.1.1 pH调节池
主要作用是通过投加酸、碱,将进入后续工艺处理的水质pH调节到正常范围。
4.1.2除磷反应池
主要作用是通过投加次磷去除剂及氧化剂,破坏废水中的含磷物质及有机物结构,通过均相共沉淀技术除去废水中磷,及为后续生化提供可分解性的有机物。
4.1.3 pH调节池
主要作用是通过投加碱液,将进入后续工艺处理的水质pH调节到正常范围。
4.1.4 混凝池
主要作用是通过投加絮凝剂,使污染物质絮凝成大颗粒物质,更容易沉降。
4.1.5沉淀池
主要作用是通过其自身结构,增加污泥沉降时间,使得泥水分离,为后续工艺带来可持续运行条件。
4.2二沉池废水除磷
4.2.1除磷反应池
主要作用是通过投加总磷去除剂通过均相共沉淀技术除去废水中磷。
4.2.2 混凝池
主要作用是通过投加絮凝剂,使污染物质絮凝成大颗粒物质,更容易沉降。
4.2.3沉淀池
主要作用是通过其自身结构,增加污泥沉降时间,使得泥水分离,为后续工艺带来可持续运行条件。
第五章实验统计及分析
5.1工艺可行性数据分析
经过我司对两种水质的实验及分析,将废水中的总磷降至1mg/L,完全具有实际运行的可行性,对现有污水处理的工艺不具有冲击性,且操作简便,具体的实验分析结果如表所示:
未提及指标处理不包含在本项目的范围内。
5.2实验药剂消耗及成本分析
本成本分析依据实验及过往企业运行药剂消耗统计提供,由于各地方药剂价格均有所不同,针对试验水样折算出吨水处理所消耗的药剂成本只提供参考,对设备及其他产生的成本未进行具体经济分析。