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總磷是城鎮污水處理廠(chǎng)運行中較難控制的指標之一。部分城鎮污水處理廠(chǎng)，尤其是南方地區．實(shí)際運行中存在碳氯比長(cháng)期低于4的情況，碳源不足導致生物除磷效果不佳。單靠生物處理方法不能滿(mǎn)足日益嚴格的出水排放標準。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(chǎng)水質(zhì)的適應情況不同。選用常見(jiàn)污水除磷劑進(jìn)行實(shí)驗室試驗，依據試驗結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。

1常見(jiàn)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(guò)污水處理廠(chǎng)出水PH標準值6-9，需要另外投加藥劑調整PH才能達標排放，所以一般不采用石灰除磷。

鐵鹽、鋁鹽及鐵鋁復合鹽是現在污水處理廠(chǎng)常用的幾種污水除磷劑。除磷過(guò)程反應原理為：金屬離子溶于水后一方面與磷酸根反應形成難溶的鹽，另一方面溶解和吸水發(fā)生水解反應生成長(cháng)線(xiàn)性多核羥基絡(luò )合物，通過(guò)電中和、吸附架橋和絮凝體的卷掃使膠體凝聚，再通過(guò)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條件下適應較好。

市場(chǎng)常見(jiàn)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，本次試驗即選用這幾種污水除磷劑。

2試驗過(guò)程和記錄

2.1試驗場(chǎng)所

試驗場(chǎng)所位于南方某污水處理廠(chǎng)內．該廠(chǎng)于2OO4年8月建成投產(chǎn)運行，污水處理采用A2/O工藝處理規模為10萬(wàn)m2/d，工藝流程見(jiàn)圖1。

查閱該廠(chǎng)運行數據，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年統汁數據,見(jiàn)表1)，出水標準執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》一級B標準Tp1.0mg/L。工藝設計上雖有脫氯和除磷單元，但常年進(jìn)水C/N較低，工藝運行脫氮效果穩定，不能兼顧除磷．出水TP很過(guò)1.0mg/L的風(fēng)險較大。

該廠(chǎng)原始設計投加藥劑為PAC，采用液體除磷劑，通過(guò)計量泵準確控制投加量，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(guò)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(guò)回流泵輸送至污泥車(chē)間離心脫水，TP隨剩余污泥去除。

2：試驗過(guò)程

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

試驗期間水量較為充足，進(jìn)水流量5000m3/h．為設計負荷的1.2倍，保持穩定運行，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，生物池負荷約為0.078kgBOD5/(kgMLVSS.d)。溶解氧探頭設置在曝氣區的上游，生物池平均溶解氧為1.2mg/L。

試驗原水取自該污水廠(chǎng)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(chǎng)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試驗結果

對該廠(chǎng)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，試驗各種藥劑對污水廠(chǎng)水質(zhì)的適應情況。不同藥劑不同投加量下的除磷認驗結果見(jiàn)表2。

3試驗結果分析

3.1除磷效果分析

根據試驗結果，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，各種藥劑的投加量與總磷去除量呈線(xiàn)性關(guān)系，相關(guān)系數R2>0.98。

由圖2、圖3可知，試驗范圍內上清液TP濃度基本隨著(zhù)加藥量的增加而呈現線(xiàn)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(guò)藥劑去除TP至0.36mg/L。依據去除量計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(chǎng)水質(zhì)較適合，除磷效率較高；PAC投加量較大，不適應該廠(chǎng)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)格計算單位藥劑除磷成本見(jiàn)表4，各種污水除磷劑單位投藥成本見(jiàn)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(chǎng)投藥系統按投加PAC設計，而鐵鹽污水除磷劑具有較強的腐蝕性，若選用聚硫酸鐵需對原有設備進(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標的問(wèn)題。綜合考慮，該廠(chǎng)未采用聚硫酸鐵A，較終選用硫酸鋁作為污水除磷劑。

4結論

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

本次試驗結論如下：

(1)按除磷效果來(lái)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)濟的除磷劑，其次是硫酸鋁。

試驗所用藥劑均為廠(chǎng)家提供的樣品，試驗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、色度等指標進(jìn)行分析，同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗驗證。