徐州市生物除臭系統設備質優價廉城市污水中的磷濃度一般低于10mgP/L,P在污水中以溶解態和顆粒形式存在,針對不同的P形態所采用的處理工藝也會有所不同。其中以顆粒物形式存在的磷更容易通過沉淀作用得到去除,而溶解態的無機磷和有機磷則需要更有針對性的化學或生物學過程來去除。Petzet和Cornel報道稱,污水處理廠的進水總磷中有17%-26%的磷是以顆粒形式存在的,這部分磷主要在初沉池進行去除。在污水二級處理過程中,污水中的溶解性磷主要通過生物作用去除和(或)添加化學藥劑進行沉淀去除。通常經一級和二級處理后,出水中的磷濃度仍達不到排放標準,在常規的二級處理工藝中(活性污泥法),進水中約31%-48%的磷被轉移到污泥中。結合一級處理中去除的磷,總共去除的磷占進水磷負荷的50%左右,這就表明,后續還需采用強化除磷技術來實現剩余的50%的磷的去除。專門用于從污水中去除磷的技術可以按操作分類為化學、生物或物理法。其中應用比較廣泛的為化學沉淀技術和強化生物除磷(EBPR)技術。這兩種技術都是基于將各種溶解態的磷形式轉化成固體形態來進行去除。
徐州市生物除臭系統設備質優價廉1.2 化學法去除污水中的磷
通常化學法除磷主要是通過添加Fe、Al或Ca的二價或三價金屬鹽與P生成沉淀物來進行去除。污水中磷的形態主要分為以溶解態存在的HPO42-、H2PO4-或H3PO4(這幾種形式的存在主要取決于污水的pH值)以及有機P和顆粒形態的P,它們主要通過投加絮凝劑以形成金屬磷酸鹽污泥,經絮凝和沉淀作用去除。當溶液中磷濃度較高時,化學沉淀除磷用于處理的初始階段會更高效。鐵和鋁鹽被認為是最合適的,這兩類鹽通常以氯化物或硫酸鹽的形式投加,也可以使用鈣鹽,一般以石灰(Ca(OH)2)形式加入。通常從經濟上考慮會優選Fe鹽作為沉淀劑。
另外,當前比較新興的一項技術是采用高鐵酸鉀用于P沉淀和污水消毒。高鐵酸鉀是用作強氧化劑,而Fe-P的沉淀反應是通過Fe(VI)的還原而發生。高鐵酸鉀的消毒速率比相同濃度的氯更快。在二級出水中磷濃度為1.46mgP/L的情況下,投加5-25mgFe/L的高鐵酸鹽,即能夠去除80%以上的磷。由于化學沉除磷具有需要投加化學藥劑造成成本增加,以及產生的大量不可資源化利用的含磷化學污泥,使其應用具有一定的局限性。目前很多研究也在考察采用工農業廢料作為潛在的磷沉淀劑。紅泥是一種豐富的采礦廢棄物,由于其含有大量的鋁和鐵,因此目前已開展了關于其潛在的沉淀磷的能力的研究。Poulin等人研究發現紅泥對P的去除率與商業沉淀劑相似,紅泥可對磷濃度范圍在5-100mgP/L的溶液中的P去除率可達到70%-98%。另外,粉煤灰也被用作磷沉淀劑,其對磷的去除率約為6mgP/g。
1.3 強化生物除磷(EBPR)EBPR
是在20世紀70年代開發的生物除磷技術,如今已得到各地污水處理廠的廣泛使用。目前大多數的磷回收技術都需要采用EBPR工藝預先積聚P(作為含磷生物污泥)。EBPR依賴于聚磷菌(PAOs)或反硝化聚磷菌(DPAOs),以聚磷酸鹽顆粒的形式在細胞內聚集P,因此避免了化學除磷所需要的一些反應條件。EBPR工藝通過交替的厭氧和好氧條件實現;PAOs在厭氧階段吸收污水中的揮發性脂肪酸,將其儲存為聚羥基鏈烷酸酯,隨后在好氧階段進行分解代謝,釋放能量,以滿足PAOs將污水中的磷積聚在體內合成多聚磷酸鹽時所需的能量,然后含磷的微生物作為剩余污泥排出處理系統,實現磷從系統中的去除。高富含PAO的污泥可以積累的P占污泥干重的20%左右,而非PAO富集污泥中的P含量占污泥干重的1%-2%。細菌不動桿菌屬被認為是EBPR系統中的聚磷菌,但目前的是污水處理廠的磷去除主要是由放線菌屬Tetrasphaera和細菌β-變形桿菌屬中的Candidatus Accumulibacter Phosphatis完成的。