SBR污水處理工藝中磷的轉(zhuǎn)化與去除

文_盧濱 鄭琪豫

1 臨沂市生態(tài)環(huán)境局經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)分局 2 臨沂市生態(tài)環(huán)境局河?xùn)|分局

1 SBR污水處理工藝應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

SBR即序批間歇式活性污泥法，是一種按照間歇曝氣方式來(lái)處理污水的工藝，可有效處理活性污泥污水。與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，SBR污水處理工藝通過(guò)應(yīng)用非穩(wěn)定生化反應(yīng)、時(shí)間分割方式及靜置理想沉淀方法可以取得更好的去除效果，目前已經(jīng)替代了傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)技術(shù)與動(dòng)態(tài)沉淀技術(shù)。SBR污水處理工藝實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中因?yàn)槌浞旨狭司?、沉淀、二沉與生物降解功能，且可以將SBR污水反應(yīng)池作為核心內(nèi)容，因而實(shí)際處理效率和質(zhì)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)污水處理工藝。

SBR污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)：①在污水處理過(guò)程中，SBR污水處理工藝有較高的控制能力，可以采用理想的推流，繼而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)生化反應(yīng)推動(dòng)力的目的，對(duì)于提升污水處理效率十分有利；②SBR污水處理工藝應(yīng)用過(guò)程中有良好的穩(wěn)定性，反應(yīng)池內(nèi)的好氧與厭氧均可以長(zhǎng)期處于交替狀態(tài)，有很好的穩(wěn)定性，一方面可以實(shí)現(xiàn)良好的凈化效果，另一方面可以確保污水在短時(shí)間內(nèi)沉淀，縮短處理時(shí)間；③SBR污水處理工藝與傳統(tǒng)的污水處理方式有較大的不同，其在沖擊負(fù)荷方面有較強(qiáng)的耐受能力，且反應(yīng)池內(nèi)存在著較多的處理水，不僅可以很好的稀釋和緩沖污水，而且可以抵抗來(lái)自有機(jī)污物與水量的沖擊。除此之外，SBR污水處理工藝在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)自行調(diào)整污水處理工序，應(yīng)用方式更加的靈活，且可以保證污水處理質(zhì)量。

隨著近年來(lái)SBR污水處理工藝的發(fā)展，其在多種污水處理環(huán)境中均可以得到廣泛的應(yīng)用，甚至在水資源缺乏和用地緊張的地區(qū)也同樣適用，效果顯著。

2 生物除磷的應(yīng)用原理與要點(diǎn)

生物除磷的優(yōu)勢(shì)在于不需要添加化學(xué)藥劑即可實(shí)現(xiàn)最佳的除磷效果，可以很大程度上降低廢水處理的費(fèi)用。更為重要的是生物除磷技術(shù)可以避免產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的二次污染較小，因而可以得到廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用過(guò)程中，生物除磷主要是借助聚磷菌的優(yōu)勢(shì)，在厭氧條件下可以充分釋放磷酸鹽，在好氧條件下可以將污水中的過(guò)量磷超量吸收，并儲(chǔ)存至細(xì)胞中，最終實(shí)現(xiàn)除磷目的，這也是生物除磷工藝可以在厭氧與好氧環(huán)境下實(shí)現(xiàn)良好除磷效果的原因所在。

在開展除磷過(guò)程中，需要按照流程開展除磷菌的過(guò)量攝取磷、除磷菌的磷釋放及高磷污泥的排放。在好氧條件下，除磷菌可以利用污水中的BCD5或所儲(chǔ)存的聚b-羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來(lái)攝取廢水中的磷，所獲得的磷一部分可以用來(lái)合成ATP，并且絕大部分的磷可以被合成聚磷酸鹽而貯存至細(xì)胞體內(nèi)。在厭氧條件下，除磷菌可有效分解體內(nèi)的聚磷酸鹽而產(chǎn)生ATP，并利用ATP將廢水中的有機(jī)物攝入到細(xì)胞內(nèi)，繼而將這些有機(jī)物質(zhì)以聚b-羥基丁酸等有機(jī)顆粒的形式貯存至細(xì)胞內(nèi)。

除此之外，在好氧條件下生物除磷可以攝取到更多的磷，除磷菌可以發(fā)揮更大的作用，污水生物除磷工藝正是利用這一優(yōu)勢(shì)將多余的污泥排出，以此實(shí)現(xiàn)除磷目的。目前使用的污水處理除磷劑可以很好的去除無(wú)機(jī)磷、有機(jī)磷等水體中的總磷，在解決水體富營(yíng)養(yǎng)化中發(fā)揮著十分重要的作用。同時(shí)，鑒于除磷劑還擁有吸附、沉淀、色度、混凝等作用機(jī)理，因而在去除氨氮、懸浮物、重金屬離子、COD中均有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，生物除磷SBR工藝可以很好的處理生活污水和工業(yè)廢水，全面提升污水處理效率，與化學(xué)除磷工藝有一定的區(qū)別。

3 化學(xué)除磷工藝的應(yīng)用原理與要點(diǎn)

3.1 化學(xué)除磷工藝的應(yīng)用原理

化學(xué)除磷是一個(gè)化學(xué)沉淀的過(guò)程，需要在污水中加入無(wú)機(jī)金屬鹽藥劑與溶解性鹽類（如磷酸鹽），但需要注意一點(diǎn)，在污水中加入化學(xué)藥劑后，污水在開展沉析反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)伴隨化學(xué)絮凝反應(yīng)，因而實(shí)際處理時(shí)需要做好兩者的區(qū)分。目前來(lái)看，無(wú)論是化學(xué)沉析反應(yīng)，還是化學(xué)絮凝反應(yīng)均在SBR污水處理工藝中有廣泛的應(yīng)用，均是極其重要的兩種技術(shù)。化學(xué)絮凝反應(yīng)可以很好的改善SBR池的沉淀效果，化學(xué)沉析反應(yīng)可以有效去除污水中的溶解性磷。如果需要借助化學(xué)沉析反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換，則需要做好溶解性金屬鹽藥劑投放位置的選擇工作，盡量選擇在SBR池前端的旋流沉砂池、集水池或總排水口。反應(yīng)過(guò)程中讓溶解性磷轉(zhuǎn)換為非溶解性磷酸金屬鹽和非溶解性氫氧化物，同時(shí)讓沉析物質(zhì)與非溶解性固體物質(zhì)可以發(fā)生聚集反應(yīng)形成穩(wěn)定的膠體，最后在脫穩(wěn)與擴(kuò)散過(guò)程中形成絮凝體，順利進(jìn)入到下一個(gè)污水處理環(huán)節(jié)。在此過(guò)程中所形成的化學(xué)污泥可以隨著排泥管道順利進(jìn)入到污泥濃縮池，而后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單脫水后即可開展無(wú)害化處理，以此實(shí)現(xiàn)除磷目的。

3.2 化學(xué)除磷的工藝要點(diǎn)

化學(xué)除磷工藝在SBR工藝中的應(yīng)用要點(diǎn)主要包括前沉析、同步沉析及后沉析。

前沉析非常適用于現(xiàn)有污水處理廠增加化學(xué)除磷措施的改建項(xiàng)目中，藥劑的添加位置可以選擇在分配池或旋流沉砂池，其優(yōu)勢(shì)在于不僅可以有效除磷，且可以最大限度減少生物處理設(shè)施的負(fù)荷，但也有一定的局限性，會(huì)一定程度上增加總污泥量，增加反硝化反應(yīng)的難度。

同步沉析是目前應(yīng)用最為廣泛的化學(xué)除磷方式，這種工藝在使用時(shí)將沉析藥物添加到SBR曝氣池中，也有較為顯著的優(yōu)勢(shì)和不可忽視的局限性。優(yōu)勢(shì)在于這種工藝因?yàn)橛谐廖鏊幬锖徒饘冫}藥劑的應(yīng)用，尤其是金屬鹽藥劑的使用可以大大增加活性污泥的重量，可以更好的避免活性污泥發(fā)生膨脹效應(yīng)；局限性在于會(huì)增加污泥的總量，pH值也會(huì)下降，對(duì)硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行有所不利，且單獨(dú)回收磷酸鹽有較高的成本。

后沉析反應(yīng)是一個(gè)深度加工處理的工藝，是將絮凝、沉析及被絮凝物質(zhì)有效分離至相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境中，先將沉析藥物加入到SBR生物反應(yīng)池中，如果是綜合反應(yīng)池或反硝化池則需要確保反應(yīng)時(shí)間在4h以上。在此過(guò)程中，需要在SBR總排水管道上設(shè)置所需要的流量計(jì)，并根據(jù)流量計(jì)的流量指揮泵來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)，以便控制好除磷劑的添加劑量。后沉析反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)在于磷酸鹽的沉析反應(yīng)與生物凈化反應(yīng)均是相互分離，反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)彼此影響。另外，藥劑的添加劑量可以根據(jù)污水中的磷變化來(lái)控制，且磷酸鹽污泥可以單獨(dú)排放，利用可以更加合理。目前化學(xué)除磷工藝中所使用的藥劑主要有金屬鹽藥劑，包括呂鹽類的硫酸鋁、聚合氯化鋁、氯化鋁，三價(jià)鐵鹽類的硫酸鐵、氫氧化鈣、氯化鐵、氯化硫酸鐵。

3.3 化學(xué)除磷對(duì)SBR工藝除磷性能的影響

化學(xué)除磷對(duì)SBR工藝除磷性能有很大的影響，涉及對(duì)水金屬含量、水腫鹽成分含量、堿度、剩余污泥產(chǎn)量及硝化反應(yīng)的影響等。如，使用金屬藥劑開展污水中的磷沉析反應(yīng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致污水處理中的鹽含量增多；借助磷酸鹽沉析時(shí)，鋁離子或鐵離子會(huì)與水溶液發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，形成六水復(fù)合物，這一復(fù)合物質(zhì)可以進(jìn)一步被水解，繼而一定程度上降低水的堿度，但產(chǎn)生的氫氧化物不會(huì)提升污水的堿度。污水處理過(guò)程中的剩余污泥產(chǎn)量可以直接體現(xiàn)污泥處理參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性程度，同步沉析反應(yīng)所產(chǎn)生的剩余污泥和除磷沉析物質(zhì)均會(huì)對(duì)SBR工藝除磷性能產(chǎn)生一定的影響。除此之外，隨著近年來(lái)研究的深入，發(fā)現(xiàn)化學(xué)除磷法對(duì)污水SBR工藝除磷性能的影響系數(shù)較大，常規(guī)工藝的影響系數(shù)可以控制在1.00，化學(xué)除磷使用FeSO4的影響系數(shù)通常在1.10～1.35。

4 結(jié)語(yǔ)

借助生物除磷與化學(xué)除磷兩種SBR工藝除磷工藝，可以更好發(fā)揮SBR工藝除磷的優(yōu)勢(shì)與性能，不僅可以提升除磷效率，而且可以最大限度確?？偭字笜?biāo)的有效去除，達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)全面替代了傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)和動(dòng)態(tài)沉淀方法，有廣闊的發(fā)展前景，值得后續(xù)進(jìn)一步研究。