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一、污水中磷的处理方法
水体富营养化现象导致了水质恶化,严重影响了人们的生产和生活,氮磷同为水体生物的重要营养物质,但是藻类等水生生物对磷较敏感,解决水体富营养化问题,首先要从污水中除去磷。随着科学的进步及人们环保意识的不断提高,可持续发展除磷技术已成为废水处理研究领域的发展趋势。
1 、化学除磷技术 化学除磷的基本原理是通过投加化学剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,较终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其主要研究方向集中在化学剂的优化选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术,其优点是:操作简单、除磷效果好、处理效率可达80%~,且效果稳定,不会重新放磷而导致二次污染,当进水浓度较大波动时,仍有较好的除磷效果。缺点是:该法所用药量大,处理费用较高,且产生大量的化学污泥。一般分为两种:化学沉淀法和化学絮凝法:
化学沉淀法:
化学沉淀法除磷主要指应用钙盐,铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。较常用的是石灰、铝、铝酸钠、三氯化铁、铁、亚铁和氯化亚铁。
化学絮凝法
化学混凝法除磷是将可溶性磷转化为悬浮性磷,并将其滞留。水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷,主要是洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐,其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的**化合磷。稠环磷酸盐和**化合磷一般在生物处理中可转化为正磷酸盐。由于在各种阴离子中,磷酸根对铁离子水解行为影响较为**,它可以取代与铁离子结合的部分羟基,形成碱式磷酸铁复合络合物,改变铁离子的水解路径。
2、 生物除磷技术
生物除磷工艺是一种经济的除磷方法,可以有效的去除磷,而不影响总氮的去除,运行费用低,且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。反硝化细菌的生物摄/ 放磷作用被代尔夫特工业大学和东京大学研究人员合作研究确认,命名为“反硝化除磷”。反硝化除磷菌(DPB)可以利用O2或者NO3 作为电子受体,在厌氧条件下,COD 可被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸,以供DPB 吸收繁殖,同时水解细胞内的Poly- P,并以无机磷酸盐的形式释放出来。在缺氧条件下,DPB 利用为电子受体发生生物摄磷作用,同时被还原为。被DPB 合并后的反硝化除磷过程能够节省相当的COD 与曝气量,同时也意味着较少的细胞合成量。国外对反硝化除磷研究的比较早,与常规生物脱氮除磷工艺相比,反硝化除磷所需的COD量减少30%(以生活污水计算)。反硝化除磷技术已从基础性研究逐步应用到了实际工程中。满足DPB 所需环境和基质具代表性的工艺为单级工艺(BCFS)和双级工艺(A2N)。
3 化学辅助生物除磷
由于生物除磷的稳定性和灵活性较差,易受碳源、pH 值等因素的影响,出水的磷含量往往达不到国家排放标准要求,生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善。化学结合生物除磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷(Phsostrip)工艺的研究深受关注,该工艺可保磷出水值在1mg/L 以下,虽然尚不能达到国家一级A标准,但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥较终处置的便利和间接节省的运行费方面来看,有其它除磷工艺都不可比拟的优势
4 污水中磷的回收
鸟粪石(MgNH4PO4·6H20)沉淀法用于除磷,此法可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素,尤其是在一些同时含有磷、氮的废水中,应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节pH,因此较为方便。鸟粪石是一种品质较好的磷肥,100m3 污水中可以结晶出1 kg 的鸟粪石,如果各国都进行污水鸟粪石回收,则每年可得6.3 万t 磷(以P2O5 计),从而节约开采1.6%的磷矿。有研究表明,污泥回收磷可减少污泥干固体质量,回收磷后污泥焚烧后产生的灰分量也会显著下降,且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小,仅是化学除磷产生的污泥体积的49%。
1、调节池
用来收集生活污水,同时兼作污水提升泵集水池。该池具有调节水量、均化水质,提高整个处理系统抗冲击性能的功能。
2、缺氧池
对污水处理前进行预处理,将水中的废水进行一定的厌氧发酵,将污水的可生化性提高,这是对污水处理前比较重要的步骤,可以直接影响后期的污水处理的效率和处理时间,可以较大程度的提高污水处理的效率和减少消耗。同时硝化混合液在该阶段进行反硝化,去除水中氮。
3、好氧池
主要是使缺氧池出水自流至好氧池进行生化处理。原污水中大部分**物在此得到降解和净化,好氧菌以填料为载体,利用污水中的**物为食料,将污水中的**物分解成无机盐类,从而达到净化目的。好氧菌的生存,必须有足够的氧气,即污水中有足够的溶解氧,以达到生化处理的目的。好氧池空气由风机提供,池内采用新型组合填料,该填料表面积比大、使用寿命长、易挂膜、耐腐蚀,池底采用旋混式曝气器,使溶解氧的转移,同时有重量轻、**化、不易堵塞、使用寿命长等优点。好氧池气水比在15:1左右
4、沉淀池
沉淀池是为去除经氧化后水中脱落的微生物尸体而设置的。终沉池设计采用中间进水,中心桶底部设置挡水锥,尽量减少对下沉悬浮物及池底污泥的干扰;沉淀池集泥斗倾角为50度以上,保证污泥顺利沉入池底。通过一系列的周详设计,较大地提高沉淀池的沉淀效果及处理效率。
5、MBR膜
MBR膜生物反应器(Membrane bioreactor, MBR)是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物反应系统。它以浸没式膜组件替代传统活性污泥法中的二沉池实现泥水分离。该系统具有处理能力强、固液分离效、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。由于膜的过滤作用,微生物被完全截留在生物反应器中,实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离,了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR具有对污染物去除效,出水水质稳定,剩余污泥产量低,设备紧凑,操作简单等优点。
污水经过格栅池去除较大杂质及悬浮物后进入调节池,在调节池达到一个均衡水质水量的目的,然后经过污水泵提到斜管沉淀池,在加入絮凝剂的条件下将污水中的活性剂及胶体类物质快速的絮凝,在斜管沉淀池的作用达到快速的泥水分离,分离后的污泥经过脱水机脱水后统一处理,上清液则流入生化处理系统。
生化污水处理系统由水解酸化池、接触氧化池、沉淀池组成,污水在水解酸化池进行酸化处理,通过水解并在产酸菌的作用下,将废水中的大分子难降解的**物分解成小分子**物、去除部分COD及可溶性的**酸,并调节废水水质、水量,确保后续处理负荷稳定。
经水解酸化池流入生物接触氧化池进行生化反应,生物接触氧化池在充足供氧的条件下,好氧微生物群以污水中的**物为营养,通过分解吸收**物来进行自身的新陈代谢活动,从而达到去除污水中**物的效果。