云南昆明 650041
摘要：生物除磷、辅助化学除磷技术在湿地等领域，实验取得了良好的效果。目前，城市污水处理常采用化学法或生物法进行除磷。本文对城市污水中的磷进行了深入研究，并对生物化学除磷进行了研究试验，通过采取针对性措施提高前端生物除磷效率及反馈投加药剂的方法，以有效减少药剂的投加量及化学污泥的排放量，达到节能减排的目的。
关键词：污水处理厂；除磷试验；研究发展
前言：
就目前的污水处理厂除磷技术而言，主要处理技术包括化学反应除磷和生物溶解除磷两种。化学反应除磷是通过向污水中添加相应的化学试剂，使化学试剂与污水处理厂中的磷酸质盐发生化学反应，去除掉水里的磷成分。生物溶解除磷则是在好氧的情况下，利用相应微生物使污水中的磷酸质盐溶解吸收的处理技术。相对来说，生物处理手段除磷的稳定性较低，其根本原因就是这种处理技术会受到进水量、厌氧及好氧时间段、系统BOD承载量、污泥龄、厌氧时间段内硝态氮的浓度等基本因素的影响。化学反应除磷的处理方式在去除污水的磷成分方面表现的更为稳定，因为其不易受到进水COD/TP数值的影响。
1 我国城市污水处理厂除磷处理现状
随着我国污染物污水量迅速增加的现状，合理、科学的处理污水引起了人们的重视，污水处理厂排放指标相应提高（TP≤0.5mg/L），仅仅只利用生物溶解除磷的方式很难达到排放标准的要求。因此，应当合理的将化学反应除磷技术与生物除磷技术相互融合在一起，使其相互作用，相互加强，从而形成一个完整的污水处理厂除磷系统，并且使其工作效率大幅度提升，具体工作过程简单便利、成本低、可行性高。全球污水处理厂处理方面的数据报告呈现出在较发达的国家一般在污水处理厂中添加化学试剂的阶段选择在一级或者二级处理阶段，经过此处理阶段处理后的污水中磷成分的含量为0.2mg/L.为了提高除磷效果，一般的污水处理工程中会采用“生化除磷为主，化学除磷为辅”的处理方案。因为一般的污水处理工作主要是去除污水中的氮和磷成分，去除这两种成分的根本是碳元素的供给，而大多数污水处理厂处理中的进水成分中碳源不足，所以应当合理的采用化学反应除磷的处理技术来强化辅助除磷效果。
2 生物除磷技术机理
（1）城市污水处理和磷处理的生物方法，如化学处理，在考虑水量波动时应谨慎考虑。目前正在采取有针对性的措施，例如增加反馈试剂和有效的上游生物处理，最终将大大减少试剂的使用，并增加化学污泥的排放。
（2）在进行城市污水处理过程中，要去除生物污水中较高的处理量，就要考虑到污水处理系统中所具有的厌氧环境.化学加药系统是设置的主要关节，在进行化学除磷池和污泥是临时的设置，要考虑到污泥浓缩作用，还要考虑到释放磷浓度的增高，减少污泥处置过程中的磷，需要加大系统的运行效果。例如使用phostrip工艺，最大限度地提高生物处理系统中的处理效率，降低污水中的磷菌含量，使其产生的上清液含有的磷和释放的浓度予以降低，在投放药量大大减少的同时能够起到污水处理的效果。
3 化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的流程
3.1 工作流程
化学反应除磷辅助强化生物溶解除磷的污水处理手段是目前各大污水处理中心最常用的污水处理方式，其关键的要素为对标准的活性泥的控制改良。比如氧化反应以及SBR系统等，其设计的根本内容可以依据硝化体系以及反硝化体系来设立，其处理方式不会受活性污泥的形成年龄以及污泥承载能力的影响。
通常污水处理中心以CAST为水处理工程的设计核心，以生物溶解除磷处理方式为主导方式，并且利用化学反应除磷方式进行辅助和加强。污泥的生物反应池一般依据硝化和反硝化的知识基础进行设计，一共需要设立三个反应池，分别对水位最高时反应池里MLSS的浓度值、有机物质污水泥沼负载值、气体水分比例、泥沼形成时间、产生动态泥沼量等具体数值进行分析处理。
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3.2 化学反应池的建设参考
（1）化学试剂的投放量
化学反应除磷池中投放的化学试剂金属类盐，一般有钙质盐、铁质盐以及铝质盐。较为常见的化学反应试剂为石灰、聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等物质。化学试剂的投放量应当依据污水中上清液的含量以及特点和投放化学试剂的本身性能来决定。在整体的投放量设计之中，释磷量一般设定为0.015KG磷/kgVSS，投放的试剂中应当含有30%的FeCl3，按照摩尔比的基础计算，应当设定对比参数为1：2，从而得出除磷池中需要添加的化学试剂总数量。
（2）二次处理水的来源
初沉池出水、二沉池出水以及化学反应除磷池上清液均为二次处理水的根本来源。释磷池的工作效率取决于二次处理水的水质标准。通常情况下，二次处理水的标准不能有硝酸盐存在，并且其中溶解性氧的成分降至最低甚至为零，因为硝酸盐以及溶解性氧在二次处理水中的存在会导致消耗释磷池中的有机物质，使得水中成分发生发酵反应，阻碍除磷微生物对磷的吸收。二次处理水中BOD5含量应该适当的高一些，因为BOD5能够帮助化学稀释池更高效率的处理污水，而且能够使微生物的增长繁殖速度加快。
3.3 对化学试剂的添加过程进行实时监控
（1）水处理系统中各参数之间的关系
从废水处理中心的总体数据整合分析可以看出，进水水质中的磷含量比较高并且BOD的含量比较低时，一般经过一到两个小时的处理过程出水水质中磷的含量才会比较高，因为整个污染水的处理工序非常的复杂、参考数值非常的多、各方面数量变化值较多等因素，就需要将化学试剂的投放量控制在科学合理的范围之内，提高整个水处理系统的工作效率与效能。整个水处理系统的二级沉淀池中一般含有的悬浮类淤泥较多，而悬浮类淤泥中磷的含量要比水质中的含量高，因此实际出水水质的TP含量要比经过处理过滤之后的TP含量要高。目前化学试剂的添加过程管控一般使用传统的简便式的模拟管控方式，一般是建立在经验基础之上的，根据处理入水BOD5、污水量、污泥形成时间等等因素来最终估算生物方式除磷总量。
（2）根据生物方式除磷分析计算化学试剂的添加量
使用化学反应方式的除磷总量计算Pch=初级沉淀池出水水质中的磷总量+二级返流淤泥中的上清液磷总量-微生物吸收磷的总量。具体计算方程式为：P ch =[（k1Ppe +a1）Q+（k2Pse +a2）R] /（Q +R）-（k3CODpe +a3），其中Q为污水处理厂处理总量，R为淤泥返流总量，Pse为二级沉淀池出水水质中含磷总量，Ppe为初级沉淀池出水水质含磷总量，CODpe为初级沉淀池中COD的含量，k1，a1是经验参考数值。通过以上方程式可以很方便的计算出所需要添加的化学试剂总量。
4 试验方法和结果
4.1 具体情况
污水处理厂的设计处理能力为每天3.5万吨。其进水为市政污水，鉴于其氨氮和总磷的含量较高，其设计主要工艺为“脱单除磷型MBR”，即A
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O+MBR的处理方式（下图所示）。最后系统的废水排入附近公园，作为景观水回用。
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1）格栅；2）沉砂池；3）厌氧池；4）缺氧池；5）好氧池；6）MBR；7）消毒池；8）储泥池；9）脱水机房；10）鼓风机房
4.2 实验室试验
分别配制聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁药剂不同浓度梯度的溶液：10，20，30，40，50，60，70mg/L ．取1L污水（取自污水厂好氧池出水，其T P 浓度范围在1-3．5mg/L 左右）分别加入各烧杯中，然后在每个烧杯中投加上述不同浓度药剂。投加药剂后进行搅拌混合，搅拌装置为ZR4—6 混凝试验搅拌机。搅拌过程控制分为2个 阶段：快速2min，转速200r/min，速度梯度G为37.6～38.O/s，慢速搅拌15min，转速为50r/min，速度梯度G为5.8～6.O/S。
而后水样静置沉淀30min，取上清液检测分析。根据最终试验结果，分析不同浓度梯度下，各试剂 的除磷效果及最终的投加成本，为下一步生产性试验选取适宜的投加药剂及最佳投加量。
4.3 生产性试验
药剂投加点的选择应该从系统的实际处理工艺及投加后可能对后续处理带来的影响等方面综合考虑。化学除磷根据药剂投加点的不同可分为：前沉析、同步沉析、后沉析等。本研究选取同步沉析法，选取好氧池出口端为药剂投加点．通过分别在好氧池出口端添加不同浓度的药剂，根据出水效果确定药剂最佳投加量及相应的投资成本。根据实验室试验结果，生产性试验选取投加效果好且投资成本低的PAC为生产性试验投加药剂，好氧池出口端为药剂投加点，PAC投加浓度分别为50，60，70mg/L，试验测定好氧池出水总磷浓度2.7mg/L，pH值为7.9。
4.4 结果
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由试验结果可知，（1）当PAC投加浓度60mg/L时，总磷去除率可达87％，出水总磷浓度可降低至0.35mg/L，低于规定的0.5mg/L。投加量为 50mg/L时，系统出水总磷也低于0.5mg/L，达到0.48mg/L，但考虑到系统进水量或进水负荷有较大变化，对系统造成较大冲击时，此投加量将难以保证出水的稳定达标排放。综合考虑，选取适宜投加量为60mg/L。（2）PAC的投加对系统pH影响不大，能达到出水排放标准，且投加药剂后系统产泥系数无明显增加，对后续系统无不利影响。
结束语：
在实践中，对化学强化法生物除磷工艺进行了改进，同时对不同的强化化学和生物处理方法进行了比较，为强化化学和生物除磷工艺创造了更好的条件。我们应该创新技术，争取取得污水除磷效果同时，控制投资成本。
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作者简介：
陈 磊，男，工程师。身份证号码：6543011983****XXXX