废水除磷技术除磷设备

含磷废水主要来源于工业原材料、各种洗涤剂、农药、化肥以及人类生活污水。目前，国内外常用的处理方法总体上可分为化学法、生物法、吸附法、结晶法等单一工艺，高分子膜技术和复合材料也逐步运用于含磷废水的处理当中。

　　1、化学法

　　化学法除磷的原理是将化学药剂投加到含磷废水中，试剂与废水中的磷酸根离子发生化学反应，生成不溶解性磷酸盐沉淀，通过过滤，去除磷酸盐沉淀，从而达到除磷的目的。化学试剂主要是二价或者三价金属离子。兰吉奎和曾雪梅曾报道使用钙盐处理含磷废水，去除率可达90.0%以上。谢经良等研究了不同形态的铁盐，通过实验和研究发现，聚合态和凝胶态的铁不如离子态的铁除磷效果好。张萌使用强化铁盐除磷工艺处理高浓度含磷废水，进水磷浓度为93.30mg/L，去除率达到97.02%。

　　铝盐与磷酸根离子生成磷酸铝沉淀，通过吸附作用可去除去污水中的磷。孙连伟等对氯化铝除磷进行了探究，结果表明三价铝离子和磷酸根离子是等摩尔反应，因此药剂的投加量与原水TP浓度有关，pH为6.0时去除效率最高。

　　在含磷废水中投加铵盐、镁盐是目前国内常用的处理方法。铵盐、镁盐与废水中的磷酸盐反应生成难溶的复盐磷酸铵镁，又名鸟粪石。张玉生等研究了鸟粪石法回收磷，实验研究明，当pH控制在9.3，氮、磷物质的量比控制在4.0，镁、磷物质的量比控制在1.1时，除磷效果最好。周庄古镇地埋式污水处理厂采用化学除磷工艺，在出水总磷含量小于1mg/L的情况下，处理成本为0.元/m3。

　　目前，全世界普遍强调水环境需要大规模控制磷的含量。迄今为止，化学沉淀法仍是实用、有效的废水除磷方法。化学法操作简单、除磷效果稳定、处理效率80%以上，当废水中磷的浓度较大或有一定波动时，仍能保持较好的除磷效果，但用药量较大，导致含磷废水处理费用较高，且产生大量难以处理的高磷污泥。

　　2、生物法

　　生物除磷主要由一类统称为聚磷菌的微生物完成，由于聚磷菌能在厌氧状态下同化发酵产物，使得聚磷菌在生物除磷系统中具备竞争的优势。在厌氧状态下(没有溶解氧和硝态氮存在)，兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸;聚磷菌把细胞内聚磷水解为正酸盐，并从中获得能量，吸收污水中易降解的COD，同化成细胞内碳能源存贮物聚β-羟基丁酸或β-羟基戊酸等。在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体，氧化代谢内贮物质PHB或PHV等，并产生能量，过量地从污水中摄取磷酸盐，能量以高能物质ATP的形式存贮，其中一部分转化为聚磷，作为能量贮于胞内，通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的。

　　生物法除磷的主要工艺有Phostrip侧流生物除磷工艺、厌氧-好氧(AO)生物除磷工艺、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、序批式反应器(SBR)工艺、反硝化除磷工艺等。陈洪波实验表明，当进水磷浓度2~10mg/L时，SBR单级好氧生物除磷工艺去除率保持在90%以上。王然登等对强化生物除磷系统(EBPR)研究发现，除了聚磷菌(PAOs)对磷有去除作用外，细菌的胞外聚合物(EPS)对磷也有一定的去除效果。

　　生物法的优点是：

　　(1)成本低，微生物通过自身新陈代谢进行更新换代;

　　(2)产泥量少。生物法除磷是利用聚磷菌的生理需求从水中摄取可溶性磷酸盐，在体内合成多聚磷酸盐，慢慢地累积成高磷污泥;

　　(3)除磷范围广，在生化除磷中，除了可以将正磷酸盐直接利用外，还可以使其它磷转化为正磷。但是微生物对周围生活环境要求比较苛刻，对水质变化敏感。

　　日本滋贺县湖南中部净化中心，先后采用厌氧-好氧(AO)、厌氧-缺氧-好氧(AAO)生物脱氮除磷工艺和分段进水多级缺氧-好氧/反硝化(SMAO)3种深度处理工艺，均得到较好的处理效果。

　　3、吸附法

　　吸附法除磷的原理是某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子具有吸附亲和力，通过吸附亲和力去除废水中的磷。

　　磷吸附剂的选择要求满足以下条件：

　　(1)高吸附容量;(2)高选择性;(3)吸附速度快;(4)抗其他离子干扰能力强;(5)无有害物溶出;(6)吸附剂再生容易、性能稳定;(7)原料易得并造价低。

　　围绕这些标准，国内外对吸附除磷的研究目前主要集中在提高吸附剂的效能上。

　　吸附法除磷不需要添加化学试剂，操作简单灵活，不产生二次污染，在稀溶液的溶质分离中效果较好，适合处理低浓度的含磷废水。现在已经有了一些在吸附容量方面性能优异的高效吸附剂试验结果，但研究还相对较少，在吸附剂的抗干扰性、溶解损失和再生等方面还存在一些问题，在吸附机理方面远远落后于实践。从趋势上来看，高效合成吸附剂的研究将是废水除磷吸附剂的重要发展方向，但仍有众多的研究课题有待解决。

　　4、离子交换法

　　Tulsimer?A-是去除磷酸盐丙烯酸强碱性阴离子交换树脂，是一款专门开发的阴离子交换树脂，基于含有优良物理和化学稳定性的I型季胺官能基的特级聚苯乙烯及丙烯酸共聚物的强碱性阴离子交换树脂，在水处理方面对磷酸盐具有极佳的去除效果。树脂呈湿润的氯型球状，并且因拥有可控的粒径而减弱了大流量操作下的压力。Tulsimer?A-强碱性丙烯酸阴离子交换树脂具有极高的磷酸盐去除的能力，且容易再生，并且比苯酚型离子交换树脂具有更强的抵抗有机物污染的能力，使用寿命更长，效果更持久稳定。

其产品优势：

（1）除磷树脂处理精度，各种废水中磷酸盐含量可做到0.1ppm，稳定达标地表三类；

（2）交换容量大，1.25meq/ml（小）对于正磷酸根的饱和吸附容量能够达到36g/l。

（3）除磷树脂是一款专用除磷树脂，对正磷、亚磷、次磷均可吸附；

（4）运行成本低，平均吨水运行成本0.5元/吨以下（仅为解析耗碱成本）。