污水廠(chǎng)總磷的去除及控制方法

一、磷元素的核心作用
 
微生物生長(zhǎng)與代謝
 
- 磷是微生物細(xì)胞（如細(xì)Jun、真Jun）合成核酸、ATP、細(xì)胞膜磷脂的必需元素，占細(xì)胞干重的1%-2%。
 
- 參與能量代謝（如ATP的生成與分解）和酶活性調(diào)控。
 
活性污泥性能維持
 
- 適量磷可增強(qiáng)微生物代謝活性，促進(jìn)有機(jī)物降解效率。
 
- 影響胞外聚合物（EPS）分泌，改善污泥絮凝和沉降性能。
 
二、總磷的微生物去除機(jī)制
 
1. 生物除磷（以聚磷Jun為主）
 
- 厭氧階段：
聚磷菌在厭氧（無(wú)DO、無(wú)硝酸鹽）條件下分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽，釋放磷酸鹽至水中，并通過(guò)發(fā)酵碳源（如VFA）合成PHA（聚羥基脂肪酸酯）儲(chǔ)存能量。
 
- 好氧階段：
聚磷菌利用PHA分解產(chǎn)生的能量，過(guò)量吸收水中的磷酸鹽，合成聚磷酸鹽顆粒儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)。
 
- 排泥去除：
通過(guò)剩余污泥排放，將富集磷的聚磷菌排出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)總磷去除。
 
2. 化學(xué)除磷（輔助手段）
 
- 原理：投加鋁鹽（如硫酸鋁）、鐵鹽（如氯化鐵）或石灰，與磷酸鹽反應(yīng)生成難溶性沉淀物（如AlPO?、FePO?、Ca??(PO?)?(OH)?）。
 
- 條件：
 
- pH控制：鋁鹽需pH 5-7，鐵鹽需pH 6-8，石灰需pH＞9。
 
- 混合強(qiáng)度：快速混合促進(jìn)絮凝，慢速混合利于沉淀。
 
三、生物除磷的關(guān)鍵條件
 
碳源充足
 
- 厭氧段需提供足夠的易降解有機(jī)物（如BOD?），以支持聚磷菌合成PHA。
 
- 建議BOD?/TP ≥ 20-30。
 
溶解氧（DO）控制

- 厭氧段DO＜0.2 mg/L，防止聚磷菌提前釋磷；好氧段DO≥2 mg/L，確保磷的過(guò)量吸收。
 
污泥齡（SRT）
 
- 較短的SRT（5-15天）可促進(jìn)聚磷菌增殖，減少污泥中磷的釋放。
 
溫度與pH
 
- zui適溫度20-30℃，pH 6.5-8.0。低溫（＜10℃）會(huì)降低聚磷菌活性。
 
硝酸鹽控制
 
- 厭氧段需避免硝酸鹽殘留（NO??＜1 mg/L），否則反硝化菌會(huì)優(yōu)先利用碳源，yi制聚磷菌釋磷。
 
四、污水廠(chǎng)出水磷超標(biāo)原因及解決辦法
 
1. 常見(jiàn)原因
 
- 生物除磷不足：
 
- 碳源不足、DO或硝酸鹽控制不當(dāng)、污泥齡過(guò)長(zhǎng)。
 
- 化學(xué)除磷失效：
 
- 藥劑投加量不足、pH不匹配、混合效果差。
 
- 工藝設(shè)計(jì)缺陷：
 
- 厭氧區(qū)容積不足、排泥不及時(shí)、污泥膨脹導(dǎo)致磷釋放。
 
2. 解決措施
 
- 優(yōu)化生物除磷：
 
補(bǔ)充碳源（如甲醇、乙酸鈉），提高BOD?/TP比值。
 
調(diào)整曝氣量，確保厭氧段嚴(yán)格厭氧、好氧段DO充足。
 
縮短污泥齡，增加排泥量。
 
控制進(jìn)水硝酸鹽，必要時(shí)增設(shè)缺氧區(qū)反硝化。
 
- 強(qiáng)化化學(xué)除磷：

增加藥劑投加量（如鐵鹽/鋁鹽），調(diào)整pH至zui佳范圍。
 
優(yōu)化混合與絮凝條件，提高沉淀效率。
 
- 工藝升級(jí)：
 
改造成A2/O、UCT等強(qiáng)化生物除磷工藝。
 
增加深度處理單元（如濾池、膜過(guò)濾）或化學(xué)沉淀池。
 
- 運(yùn)行管理優(yōu)化：
 
定期監(jiān)測(cè)污泥濃度（MLSS）、污泥沉降比（SV30），及時(shí)排除老化污泥。
 
檢查二沉池運(yùn)行狀態(tài)，防止污泥滯留導(dǎo)致磷釋放。
 
總結(jié)：
 
磷的去除需通過(guò)生物與化學(xué)協(xié)同作用，關(guān)鍵在于控制厭氧/好氧環(huán)境、碳源分配及污泥齡。若出水磷超標(biāo)，需優(yōu)先排查生物除磷條件，輔以化學(xué)強(qiáng)化，并通過(guò)工藝調(diào)整和精細(xì)管理實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。