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總磷是城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行中較難控制的指標(biāo)之一。部分城鎮(zhèn)污水處理廠，尤其是南方地區(qū)．實(shí)際運(yùn)行中存在碳氯比長期低于4的情況，碳源不足導(dǎo)致生物除磷效果不佳。單靠生物處理方法不能滿足日益嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)。為了提高TF去除率，通常需要輔以化學(xué)藥劑除磷。

不同污水除磷劑對污水處理廠水質(zhì)的適應(yīng)情況不同。選用常見污水除磷劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析不同污水除磷劑的去除效果與投藥成本，可為除磷藥劑的選用提供有效依據(jù)。

1常見污水除磷劑介紹

生產(chǎn)中常用的污水除磷劑為金屬離子鹽，如鈣鹽、鐵鹽、鋁鹽以及鐵鋁復(fù)合鹽。

鈣鹽石灰是一種廉價(jià)易得的污水除磷劑，但使用中pH必須調(diào)整到較高水平才能使殘留的溶解總磷濃度降至較低水平。由于鈣鹽除磷處理后的出水pH在10.5左右，很過污水處理廠出水PH標(biāo)準(zhǔn)值6-9，需要另外投加藥劑調(diào)整PH才能達(dá)標(biāo)排放，所以一般不采用石灰除磷。

鐵鹽、鋁鹽及鐵鋁復(fù)合鹽是現(xiàn)在污水處理廠常用的幾種污水除磷劑。除磷過程反應(yīng)原理為：金屬離子溶于水后一方面與磷酸根反應(yīng)形成難溶的鹽，另一方面溶解和吸水發(fā)生水解反應(yīng)生成長線性多核羥基絡(luò)合物，通過電中和、吸附架橋和絮凝體的卷掃使膠體凝聚，再通過沉淀分離去除。鐵鹽和鋁鹽除磷較大的特點(diǎn)是投藥前后pH波動(dòng)不大，在pH為6～8條件下適應(yīng)較好。

市場常見的污水除磷劑包括聚氯化鋁(PAC)、聚氯化鋁鐵，聚硫酸銑、聚硫酸鐵鋁和硫酸鋁等，本次試驗(yàn)即選用這幾種污水除磷劑。

2試驗(yàn)過程和記錄

2.1試驗(yàn)場所

試驗(yàn)場所位于南方某污水處理廠內(nèi)．該廠于2OO4年8月建成投產(chǎn)運(yùn)行，污水處理采用A2/O工藝處理規(guī)模為10萬m2/d，工藝流程見圖1。

查閱該廠運(yùn)行數(shù)據(jù)，出水在不投加污水除磷劑的情況下，生化處理出水TP較高值為1.36mg/L(2013年統(tǒng)汁數(shù)據(jù),見表1)，出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)Tp1.0mg/L。工藝設(shè)計(jì)上雖有脫氯和除磷單元，但常年進(jìn)水C/N較低，工藝運(yùn)行脫氮效果穩(wěn)定，不能兼顧除磷．出水TP很過1.0mg/L的風(fēng)險(xiǎn)較大。

該廠原始設(shè)計(jì)投加藥劑為PAC，采用液體除磷劑，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確控制投加量，投加點(diǎn)位于曝氣池出水口，即除磷方式為同步除磷投藥后通過攪拌器混合后進(jìn)入沉淀池，沉淀池為周進(jìn)周出輻流式，剩余污泥通過回流泵輸送至污泥車間離心脫水，TP隨剩余污泥去除。

2：試驗(yàn)過程

考慮到固體污水除磷劑配置需耗費(fèi)大較的人力，使用操作較為繁瑣，且生產(chǎn)已有的投藥系統(tǒng)為液體投藥系統(tǒng)，本次試驗(yàn)選用藥劑均為液體，由藥劑供應(yīng)商直接提供。

試驗(yàn)期間水量較為充足，進(jìn)水流量5000m3/h．為設(shè)計(jì)負(fù)荷的1.2倍，保持穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水水溫為26℃，厭氧池和缺氧池停留時(shí)間為1.25h，外回流比為52%．污泥齡約為10d，生物池負(fù)荷約為0.078kgBOD5/(kgMLVSS.d)。溶解氧探頭設(shè)置在曝氣區(qū)的上游，生物池平均溶解氧為1.2mg/L。

試驗(yàn)原水取自該污水廠曝氣池出水口，采用5L，的金屬桶取混合液，同一時(shí)間的水樣分為四組，分別投加不同濃度的同種污水除磷劑，污水除磷劑配置成金屬離子摩爾濃度均為mol/L的溶液（藥劑原液濃度均由廠家提供）。原水先攪拌完全，然后投加不同量的除磷劑，投加后持續(xù)攪拌約30s，再靜置沉淀30min后，用注射器取水面以下約2cm處上清液100mL，送至檢驗(yàn)室檢測上清液TP濃度，總磷的測定方法采用GB/T11893-1989鉬酸銨分光光度法。

2.3試驗(yàn)結(jié)果

對該廠曝氣池出水分別投加PAC、聚氯化鋁鐵、聚硫酸鐵、聚硫酸鐵鋁和硫酸鋁，以上清液TP作為指標(biāo)，試驗(yàn)各種藥劑對污水廠水質(zhì)的適應(yīng)情況。不同藥劑不同投加量下的除磷認(rèn)驗(yàn)結(jié)果見表2。

3試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1除磷效果分析

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，分析各種藥劑不同投加量情形下的上清液總磷濃度，進(jìn)而換算各種藥劑不同投加量情形下的總磷去除量。從中發(fā)現(xiàn)，各種藥劑的投加量與總磷去除量呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2>0.98。

由圖2、圖3可知，試驗(yàn)范圍內(nèi)上清液TP濃度基本隨著加藥量的增加而呈現(xiàn)線性降低；鐵鹽除磷劑去除效果要優(yōu)于鋁鹽污水除磷劑。

按生化處理后TP為1.36mg/L時(shí)，須通過藥劑去除TP至0.36mg/L。依據(jù)去除量計(jì)算每升水所需要的不同污水除磷劑投加量依次為PAC37.56mg，聚氯化鋁鐵35.32mg、聚硫酸鐵A20.35mg、聚硫酸鐵B26.69mg、聚硫酸鐵鋁24.97mg，硫酸鋁28.34mg。

表3表明聚硫酸鐵A投加量較低，對該廠水質(zhì)較適合，除磷效率較高；PAC投加量較大，不適應(yīng)該廠水質(zhì)，相比其他污水除磷劑，除磷效率較差。

3.2投藥成本分析

參考2013年各種藥劑的市面價(jià)格計(jì)算單位藥劑除磷成本見表4，各種污水除磷劑單位投藥成本見圖4。

分忻表3和圖4知，單位藥劑除磷成本中由低到高依次為：聚硫酸鐵A、聚硫酸鐵鋁、聚硫酸鐵B、硫酸鋁、聚氯化鋁鐵、PAC。其中聚硫酸鐵A單位除磷成本為0.0112元/m3，硫酸鋁單位除磷成本為0.0147元/m3。

3.3綜合比選

考慮到該廠投藥系統(tǒng)按投加PAC設(shè)計(jì)，而鐵鹽污水除磷劑具有較強(qiáng)的腐蝕性，若選用聚硫酸鐵需對原有設(shè)備進(jìn)行防腐改造，另外，鐵鹽污水除磷劑容易造成出水色度難達(dá)標(biāo)的問題。綜合考慮，該廠未采用聚硫酸鐵A，較終選用硫酸鋁作為污水除磷劑。

4結(jié)論

選用合適污水處理廠運(yùn)行特征的高效經(jīng)濟(jì)除磷劑，一直是技術(shù)工作人員努力的目標(biāo)。本次試驗(yàn)在某廠特定時(shí)間和工況下進(jìn)行，不代表一般的污水處理廠情況，但所用試驗(yàn)與分析方法可為其他污水處理廠選擇適合的污水除磷劑提供定的借鑒與參考。

本次試驗(yàn)結(jié)論如下：

(1)按除磷效果來看，鐵鹽優(yōu)于鋁鹽；其中在鋁鹽中除磷效果較好的是硫酸鋁。

(2)分析投藥成本，聚硫酸鐵A為較經(jīng)濟(jì)的除磷劑，其次是硫酸鋁。

試驗(yàn)所用藥劑均為廠家提供的樣品，試驗(yàn)前未對樣品金屬離子含量進(jìn)行檢測，有必要進(jìn)一步分析有效投加量。下一步還需對投藥之后的出水PH、SVI、色度等指標(biāo)進(jìn)行分析，同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)驗(yàn)證。