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目前，國內外生活污水多采用生物除磷或化學(xué)法除磷。生物除磷技術(shù)經(jīng)濟有效，在集中式污水處理廠(chǎng)中廣泛應用。但是由于脫氮除磷之間固有的矛盾等，單純依靠生物方法總磷很難穩定達到日趨嚴格的排放標準，化學(xué)除磷經(jīng)常作為污水生物除磷的一種強化措施。適用于分散型生活污水的小型分散型污水處理裝置，對工藝條件變化更為敏感，生物除磷的穩定性更易受到出水SS、脫氮條件等因素影響。因此，生物除磷劑書(shū)不大適用于脫氮除磷要求較高的小型污水處理裝置。小型污水處理裝置多采用化學(xué)除磷或鐵電解除磷。鐵電解除磷技術(shù)在運行過(guò)程中需要耗電，另外國內的鐵電解除磷技術(shù)在運行穩定性方面尚有待進(jìn)一步提高，化學(xué)法除磷是利用磷酸根與Fe3+、AL3+等氧離子反應，生成不溶于水的沉淀，通過(guò)泥水分離達到去除污水中的磷的目的。其優(yōu)點(diǎn)是除磷效果好、效果穩定。缺點(diǎn)是處理費用較高，且產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥。此外除磷劑的投加需要溶解、計量、投加裝置等設備，需要一定的電力消耗和定期的維護管理，小型分散性污水處理裝置多在遠離管網(wǎng)系統的農村或城市偏遠地區使用，通常在無(wú)人值守狀態(tài)下運行，因此需要開(kāi)發(fā)處理效率高、運行成本低、維護管理方便的化學(xué)除磷技術(shù)，以應對目前日益嚴重的水體富營(yíng)養化問(wèn)題。

筆者采用的新型緩釋除磷劑技術(shù)是日化Maintenance株式會(huì )社研發(fā)的一種適用于小型污水處理裝置的節能、免維護的新型除磷技術(shù)。通過(guò)在A(yíng)/O工藝污水處理裝置中的應用，對新型緩釋除磷劑的特性及處理效果進(jìn)行了研究。

1材料與方法

1.1污水除磷劑性能

新型緩釋型片劑狀除磷劑是一種鋁鹽無(wú)機化合物絮凝劑，為白色圓柱形片劑，每片質(zhì)量為200g，原水直徑60mm，高45mm，體積約127cm3，有輕微刺激性氣味。具有在水流的沖刷作用下緩慢溶解，同時(shí)保持一定強度和形狀的特性(圖1)。

1.2裝置概況

A/O工藝污水處理裝置是由曝氣格柵、調節槽、缺氧槽、好氧槽、除磷裝置、沉淀槽、消毒槽等構成的一體化裝置。好氧槽中填裝了高效多孔懸浮填料，增加微生物的數量。裝置尺寸為以500mm×8000mm，裝置設計進(jìn)水流量為6m3/d，缺氧槽停留時(shí)間16h，好氧槽停留時(shí)間16.8h，沉淀槽停留時(shí)間為2.9h。使用的A/O工藝污水處理工藝流程及裝置構造見(jiàn)圖2一圖4。

除磷裝置由若干組下部開(kāi)孔的絮凝劑圓筒及水槽構成(圖3)。絮凝劑圓筒的數量和水槽的寬度根據磷的進(jìn)出水濃度要求進(jìn)行設計。運行中使用的水槽寬度410cm，與水流接觸的高度為20-30cm，槽內水流速度為40~45m/h。將片劑狀固型絮凝劑置于下部開(kāi)孔的φ80mmX300mm的絮凝劑圓筒(PVC材質(zhì))中。使用中根據原水濃度、出水水質(zhì)要求等，調整所需藥筒數量或沖刷強度，達到所需的除磷效果。

化學(xué)除磷可采用生物反應池的前置投加、后置投加和同步投加，也可采用多點(diǎn)投加。該裝置采用的投加方式為同步投加，優(yōu)點(diǎn)是裝置緊湊，設備簡(jiǎn)單。使用過(guò)程中，通過(guò)小型氣提泵將沉淀槽上清液提升至除磷設備的水槽入口，在水槽中形成的水流在流經(jīng)水槽的過(guò)程中對絮凝劑圓筒中的片狀絮凝劑形成沖刷，在水流沖刷下緩慢溶解的絮凝劑溶液，通過(guò)自流流入好氧槽中，與污水中的磷發(fā)生絮凝反應，在此過(guò)程中好氧槽同時(shí)起到混凝槽的作用，好氧槽中的生物污泥與化學(xué)污泥在隨后的沉淀槽中一同沉淀，起到除磷作用。

1.3試驗用水

采用未經(jīng)化糞池的北京某小區的實(shí)際生活污水，原水水質(zhì)見(jiàn)表1。與集中式污水處理廠(chǎng)的原水水質(zhì)相比，有機物、氨氮、總氮濃度較高，可生化性好。

1.4分析項目及方法

評價(jià)試驗過(guò)程中的水質(zhì)分析方法見(jiàn)表2。

1.5運行條件

污水除磷劑性能測試期間原水水溫為28~29.4℃。除磷劑投加前工藝系統運行穩定，缺氧槽和好氧槽的MLSS為3000~3500mg/L?；钚晕勰噻R檢中觀(guān)察到大量的原生動(dòng)物與后生動(dòng)物，優(yōu)勢種群有累枝蟲(chóng)、檐纖蟲(chóng)、草履蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等，形成了穩定的生態(tài)體系。試驗開(kāi)始前活性污泥中的微生物數量為6000。10000個(gè)/mL。系統污泥回流比為150%左右，硝化液回流比為400%左右。

投加污水除磷劑l~2d后出水基本穩定，正式開(kāi)始系統測試。測試持續時(shí)間共計22d，期間調整不同的污水除磷劑用量，以考察不同污水除磷劑用量下的去除效果。停止投加污水除磷劑后，觀(guān)察持續了14d，以確認后續效果及進(jìn)行對比。

2結果與討論

污水除磷劑性能測試期間，系統BOD，的平均去除率為97.8%;CODcr的平均去除率為94.9%;氨氮的平均去除率為89.1%;TN的平均去除率為75.4%，出水效果較穩定。

2.1不同污水除磷劑用量下的TP去除效果

測試期間原水濃度及不同污水除磷劑使用情況下的處理效果見(jiàn)圖5及表3。

從表3可以看出，隨著(zhù)污水除磷劑筒使用數量的增加，除磷效果隨之提高。當藥筒使用數為9個(gè)，平均藥片用量為12.1片/d時(shí)，好氧槽出水上清液的11P濃度達到1mg/L以下，較終出水的TP濃度為0.5-1.8mg/L，平均去除率為82.4%一87.O%。從表3可以看出，在不同污水除磷劑用量情況下，均出現好氧槽出水上清液的11P去除率比沉淀池出水磷去除率高4%一7%的現象，表明沉淀池內有磷的釋放現象發(fā)生，這與沉淀池污泥回流系統的不穩定，有污泥上浮的現象有關(guān)。從表3可以看出，使用15個(gè)藥筒與使用12個(gè)藥筒相比，處理效果沒(méi)有明顯提升。污水除磷劑的用量與處理效果的數據顯示該系統的化學(xué)除磷劑較佳用量為12.1片/d，相當于2片，m3污水。

第23天起停止投加除磷劑，但是磷的去除效果直到一周之后恢復到原來(lái)的沒(méi)加藥時(shí)段的狀態(tài)。在無(wú)污水除磷劑作用下的系統出水11P濃度為4.40-6.00mg/L，平均值為4.90mg/L，去除率約為40%。這部分磷的去除主要是好氧微生物在進(jìn)行有機物降解時(shí)作為無(wú)機營(yíng)養鹽被利用以及部分生物除磷的作用。

2.2剩余污泥的產(chǎn)生

化學(xué)除磷劑的使用會(huì )增加剩余污泥量。除磷劑投加期間各階段的污泥濃度及平均污泥增加速度見(jiàn)表4。系統開(kāi)始投加除磷劑后污泥濃度平均增長(cháng)速度為136.5~163.6mg/(L·d)[平均為150.0mg/(L·d)]。除磷劑的性能評價(jià)試驗于第22天結束，之后系統的活性污泥的增長(cháng)速度隨之下降，第23～26天活性污泥增長(cháng)速度為32mg/(L·d).化學(xué)除磷劑使用期間，由于系統內的污泥濃度增長(cháng)速度較快，在此期間系統共排泥2次，分別為第11天和第22天。使用除磷劑后活性污泥濃度升高?；钚晕勰嗟酿ざ纫草^使用前有所增加，由于回流管道偏細，導致污泥回流出現不穩定現象。

2.3對微生物等的影響

系統投加新型緩釋型除磷劑后，定期進(jìn)行微生物鏡檢，觀(guān)察好氧槽活性污泥中的微生物，測試期間系統中的微生物數量為6000~10000個(gè)/mL，種類(lèi)主要包括累枝蟲(chóng)、楣纖蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等，與投加污水除磷劑之前相比沒(méi)有發(fā)生明顯變化。槽體為FRP材質(zhì)，PVC管道，工藝運行期間未發(fā)生曝氣管路堵塞，管壁、槽壁結垢等現象。

3結論

(1)新型緩釋型除磷劑技術(shù)的特點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單，維護管理方便，使用中除了定期添加污水除磷劑外，基本不需要任何維護管理，適用于小型分散型污水處理裝置的除磷。

(2)在污水處理裝置的工程化應用中，當污水除磷劑用量為每m3污水2片(200g/片)的情況下，可以達到82%~87%的處理效果。改善系統的污泥回流效果，去除率有望進(jìn)一步提高。

(3)系統開(kāi)始投加除磷劑后污泥濃度平均增長(cháng)速度為150.0mg/(L·d)，測試期間除磷劑的使用過(guò)程中，好氧槽內的微生物數量、種類(lèi)未見(jiàn)明顯變化。

(4)工程化應用中在根據污水水質(zhì)等對化學(xué)污水除磷劑的投加量進(jìn)行試驗的基礎上，確定較佳投加量，以實(shí)現較優(yōu)化的除磷效果。