除磷原理除磷工艺
化学除磷原理
化学除磷原理化学除磷是指利用化学方法将水体中的磷污染物去除的过程。
磷是一种重要的营养元素，但过量的磷会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，造成水质恶化。
因此，化学除磷在水环境治理中起着重要的作用。
化学除磷的原理主要是利用化学物质与水中的磷形成沉淀，从而将磷去除。
常用的化学除磷方法包括铁铝混凝、硫酸盐沉淀和氢氧化铁沉淀等。
首先，铁铝混凝是一种常用的化学除磷方法。
在水处理过程中，向水中加入适量的铁盐或铝盐，通过混凝作用，使水中的磷与铁铝形成沉淀物，从而达到除磷的效果。
这种方法操作简单，除磷效果好，广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
其次，硫酸盐沉淀也是一种常见的化学除磷方法。
在水处理过程中，向水中加入适量的硫酸盐，通过与水中的磷反应生成难溶的磷酸钙沉淀，从而将磷去除。
这种方法适用范围广，除磷效果稳定，但需要注意控制投加量和pH值，以确保除磷效果。
另外，氢氧化铁沉淀也是一种常用的化学除磷方法。
在水处理过程中，向水中加入适量的氢氧化铁，通过与水中的磷反应生成难溶的磷酸铁沉淀，从而将磷去除。
这种方法除磷效果好，操作简便，但需要注意控制投加量和搅拌时间，以确保除磷效果。
总的来说，化学除磷是一种重要的水环境治理方法，通过利用化学物质与水中的磷形成沉淀，从而将磷去除。
不同的化学除磷方法有着各自的特点和适用范围，可以根据实际情况选择合适的方法进行除磷处理。
同时，在进行化学除磷过程中，需要严格控制投加量、搅拌时间和pH值，以确保除磷效果。
化学除磷的原理和方法对于改善水体质量、保护水资源具有重要意义。
生物除磷原理
生物除磷，是指活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧以及好氧状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。
污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。
经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。
基本过程
1、除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2、除磷菌的磷释放
在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3、富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。
化学除磷的原理和优点
化学除磷的原理和优点
化学除磷是一种利用化学反应将废水中的磷酸盐转化为不溶性的沉淀物从而达到除磷的方法。
其原理如下：
1. 外源控释：加入化学试剂（如铁盐、铝盐、钙盐等）到废水中，与磷酸盐反应生成不溶性的磷酸盐沉淀物，将废水中的磷浓度降低到环境规定的标准以下。
2. 内源控释：磷酸盐可通过微生物代谢产生胞内储存聚合磷酸盐，化学除磷酸盐通过与废水中的磷酸盐反应，将其转化为无机磷盐，进一步加速微生物代谢产生的聚合磷酸盐释放，达到除磷的目的。
化学除磷具有以下优点：
1. 高除磷效率：化学试剂可以高效地将废水中的磷酸盐转化成不溶性的沉淀物，从而将废水中的磷浓度降低到环境规定的标准以下。
2. 操作简便：化学除磷过程相对简单，操作容易控制，适用于各种规模的废水处理设备。
3. 节省空间：化学除磷可以有效地减少废水处理设备的体积，节省处理设备所需的空间。
4. 经济性：化学试剂成本相对较低，从长期来看，化学除磷的总成本相对较低。
5. 可控性强：化学除磷过程可以根据实际情况进行调控，达到最佳除磷效果。
需要注意的是，化学除磷过程中产生的沉淀物需要进行适当的处理和回收，以避免对环境产生二次污染。
此外，化学除磷通常需要与其他除磷方法（如生物除磷）相结合，以达到更好的除磷效果。
污水除磷原理
污水除磷原理污水中的磷是一种常见的污染物，它会对水体造成严重的污染和生态环境的破坏。
因此，污水处理中除磷工艺的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍污水除磷的原理及其相关工艺。
污水中的磷主要存在于溶解态和悬浮态两种形式。
其中，溶解态磷是指以无机磷酸盐的形式存在于水中，而悬浮态磷则是指以颗粒物的形式存在于水中。
这两种形式的磷都会对水体造成污染，因此需要进行有效的除磷处理。
污水除磷的原理主要包括化学除磷和生物除磷两种方式。
化学除磷是通过加入化学药剂，使溶解态磷转化成不溶解的磷盐沉淀物，从而达到除磷的目的。
常用的化学药剂包括聚合氯化铝、硫酸铁等。
这种方式除磷效果明显，但会增加污泥的产生，同时也会对水体造成二次污染。
生物除磷则是利用生物菌群的作用，通过生物吸附、生物吸附-沉淀和生物转化等方式，将溶解态磷转化成不溶解的磷盐沉淀物，从而实现除磷的目的。
生物除磷工艺具有除磷效果好、操作简单、无二次污染等优点，因此在污水处理中得到了广泛的应用。
除了化学除磷和生物除磷外，还有一些新型的除磷工艺不断被研究和应用，如吸附除磷、膜分离除磷等。
这些新型工艺在除磷效果、能耗、运行成本等方面都具有一定的优势，对于提高污水处理的除磷效果具有重要的意义。
总的来说，污水除磷是一项重要的环保工作，它关系到水体的清洁和生态环境的保护。
在实际应用中，我们需要根据不同的污水特性和处理要求，选择合适的除磷工艺，以达到最佳的除磷效果。
同时，也需要加强对新型除磷工艺的研究和应用，不断提高污水处理的技术水平，为保护水环境作出更大的贡献。
除磷的方法和原理
除磷的方法和原理当水体中的磷含量超过是水体自净能力后，就会出现富营养化甚至藻类繁殖泛滥。
电镀行业排放废水中含有次磷盐；制造业，制药业，洗涤剂生产业都有各种环节用到磷，比如磷化，大分子含磷有机物，磷肥等。
根据排放标准，现在的磷排放之前都要降低到0.5mg/L，所以除磷势在必行。
选择除磷方法之前先看磷的价态，正磷是+5价，次磷+1价，亚磷+3价，有机磷价态不定。
正磷的去除方法比较系统成熟，分为生物除磷和化学除磷。
化学除磷主要方法是化学沉析法，将磷酸盐变成不溶性盐再析出。
现在主要有钙盐，铝盐，铁盐。
基础反应原理如下：在这些沉淀反应过程中要注意PH，避免金属离子和氢氧根发生反应沉淀。
在投加药剂之后，磷酸盐会以这些难溶性颗粒的形式析出。
然后还需要絮凝作用来将悬浮态的非溶性颗粒相互粘结，加快沉淀过程。
常见的絮凝剂有PAC,PAM，需要在加入后搅拌。
生物除磷是利用聚磷菌的生化作用除磷。
基础原理是：利用聚磷菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐，而在好氧条件下又能超过其生理需要从水中吸收磷，并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐的特性，形成富含磷的生物污泥，通过沉淀从系统中排出这种富磷污泥，达到从废水中除磷的效果。
生物除磷工艺经常存在于脱氮除磷的A/O系列工程中，A是指厌氧段，在没有氧气和硝氮的情况下，聚磷菌会分解体内的聚磷酸盐，生成的磷酸根排入污水，生成的ATP吸收污水中的脂肪酸形成PHB（聚β-羟基丁二酸），作为内贮物，这个阶段称之为释磷。
O是指好氧阶段，PHB分解产生能量，和废水中的磷形成聚磷酸盐，被聚磷菌吸收存在细胞内，磷就会随着活性污泥排出。
生物化学除磷并不是完全分开的，化学除磷剂也会用于生物除磷工程中，时间不同，效果也不同，称之为化学辅助除磷工艺。
化学除磷剂可以在除磷的同时絮凝部分含碳含氮化合物，会提高混合液的导电率，对不溶性颗粒的沉淀有帮助；但是除磷剂投加过量时也会对活性污泥除磷有负面影响，所以计算投加药剂量也是重要的步骤。
去除磷的方法
去除磷的方法
1.化学除磷，无机除磷剂主要是铝盐、钙盐和铁盐。
这部分无机盐在强碱条件下会与磷酸盐在水中沉淀，达到除磷的目的。
钙盐成本低，主要是氯化钙或石灰，但污泥较多；铝盐除磷能力不如铁盐，铁盐在水中会水解成氢氧化铁胶体，具有吸附作用。
2.化学脱磷，对于这部分磷，传统的除磷剂不能与之形成沉淀，因此不能除磷；有一种新的除磷剂，称为次磷酸盐除磷剂，可以除磷。
其机理为均相共沉淀。
次磷酸根去除剂在催化剂作用之下，通过均相共沉淀形成大分子，在表面形成正电场，与次磷酸根结合形成沉淀。
有些工艺先将次磷酸盐氧化成正磷，再加入传统的除磷剂沉淀。
由于氧化效率低，出水磷含量很高，达不到预期的效果。
3、生物除磷，对于生物除磷菌是指在一定条件之下，好氧细菌对有机磷或部分磷的硝化分解作用。
一部分磷被微生物吸收，成为微生物污泥；另一部分磷被分解，转化为小的正磷分子。
在随后的处理之中，小的正磷分子将继续用化学方法沉淀。
从除磷效率来看，生物除磷法不能处理低浓度的磷。
第一个原因是微生物对有机磷的分解能力有限，第二个原因是磷残留在微生物体内，会因新陈代谢而排出磷。
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l 出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。
如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。
另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。
最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。
出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。
生物除磷原理
生物除磷原理
生物除磷原理，又称为生物除磷技术，是一种利用生物学特性去除水体中磷的方法。
其原理是通过使用某些特定的微生物或生物体，在适宜的环境条件下，将水中溶解性磷转化为无机磷盐沉淀或吸附于生物体表面，从而将磷去除。
在生物除磷过程中，通常会利用到两种微生物：磷酸盐积累菌和聚磷酸盐积累菌。
磷酸盐积累菌具有较好的吸附能力，可以将水中的无机磷盐吸附在细胞表面；而聚磷酸盐积累菌则能够在有机质富集的环境中形成颗粒状或链状的聚磷酸盐沉淀，从而将磷从水中去除。
常见的生物除磷技术包括生物吸附法、生物沉淀法和生物转化法。
生物吸附法是通过将含有磷酸盐积累菌的吸附剂投入水体中，使其吸附溶解性磷，并通过物理或化学方法将吸附剂与磷一起去除。
生物沉淀法则是利用聚磷酸盐积累菌形成的沉淀物，通过沉淀、过滤等处理步骤将磷去除。
而生物转化法则是利用一些微生物对水中的溶解性磷进行转化，使其形成一些可沉淀或吸附的无机磷盐，并通过沉淀或吸附去除磷。
需要注意的是，生物除磷技术的应用需要一定的环境条件，包括适宜的温度、pH值、溶解氧和有机质等因素。
此外，不同
的水体类型和水质特征也会影响生物除磷的效果。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的生物除磷技术，并进行相应的调控和优化。
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污水除磷工艺比较与选择
第一章、化学除磷
1.1、化学除磷原理
化学除磷主要就是通过化学沉析过程完成得,化学沉析就是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性得盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性得物质。
实际上投加化学药剂后,污水中进行得不仅就是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成得细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得絮凝体。
污水沉析反应可以简单得理解为:水中溶解状得物质,大部分就是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式得过程,絮凝则就是细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得过程,所以絮凝不就是相转移过程。
絮凝就是用于改善沉淀池得沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷得去除。
1.2、化学除磷药剂
为了生成非溶解性得磷酸盐化合物,用于化学除磷得化学药剂主要就是金属盐药剂与氢氧化钙。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中得溶解性磷离子结合生成难溶解性得化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析得金属盐药剂主要就是Fｅ3+盐、Fe2+盐与Ａl3+盐,这些药剂就是以溶液与悬浮液状态使用得。
除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水得磷酸钙。
表1 污水净化常用药剂
铝盐得混凝沉淀
Al２(SO4)３＋６H２Ｏ-－-—2Al(OH)3+３SO4２-+6CO2
Ａｌ2(SＯ4) ３ + 2ＰＯ4--—－2AlPＯ４＋3SO４2－
在pH为6、0—6.5得条件下,每1ｍol得磷需要加铝1.5—3、0 ｍol。
如果水显碱
沉淀。
性,在加铝之前应先降低pＨ以减少Al(OH)
３
铁盐得混凝沉淀
Fe2(ＳO4)3 + 3HCＯ3—－—－Ｆｅ(OH)3+2ＳＯ４2—+3CO２
Fe３+＋PO４3－—-—FePO4↓ pH=5~５、5
每1ｍol磷需要加铁(Fe３＋) １。
5—３ mｏｌ,最佳pH为５.0、ﻫ对磷含量为5mg/l 左右得二级处理水,通过投加100-200mg/ｌ得氯化铁( FeCl3。
６H2Ｏ)就可以得到9０％以上得磷去除率。
金属氢氧化物会形成大块得絮凝体,这对于沉析产物得絮凝就是有利得,同时还会吸附胶体状得物质、细微悬浮颗粒、需要注意得就是有机物在以化学除磷为目得化学沉析反应中得沉析去除就是次要得,但在分离时有机性胶体以及悬浮物得凝结在絮凝体中则就是决定性得过程。
沉析效果就是受PH值影响得,金属磷酸盐得溶解性同样也受PH得影响。
对于铁盐最佳ＰＨ值范围为５、０～5。
5,对于铝盐为6、0～7。
0,因为在以上PＨ值范围内FｅPO4或ＡlPＯ4得溶解性最小。
另外使用金属盐药剂会给污水与污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥得污泥指数,有利于沼气脱硫等、
由于金属盐药剂得投加会使污水处理厂出水中得Cｌ—或SO2－４离子含量增加、如
果沉析药剂溶液中另外含有酸得话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水得碱度,这也许会对净化产生不利影响、当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应得影响。
另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业得影响、
石灰得混凝沉淀
5Ｃa2＋+ 4OＨ—+ ３HPＯ４2-—－-Ｃa5OH(PO4)3＋ 3H2O
为使磷得去除率达到９0％以上,需要把ｐH值调到１0。
5-11。
0以上。
Ca／P得重量比为2、２:1以上。
沉折过程中,对于不溶解性得磷酸钙得形成起主要作用得不就是Ca２+,而就是OH－离子,因为随着ｐH值得提高,磷酸钙得溶解性降低,采用Ｃa(OＨ)２除磷要求得pH值为８、5以上。
但在pH值为８、5到10。
5得范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢。
其反应式
Ca２+＋CO32-→CaCO3
与钙进行磷酸盐沉析得反应除了受到PH值得影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)得影响。
在一定得PH值惰况下,钙得投加量就是与碱度成正比得。
对于软或中硬得污水,采用钙沉析时,为了达到所要求得PH值所需要得钙量就是很少得,具有强缓冲能力得污水相反则要求较大得钙投加量、
1.3、化学除磷工艺
化学除磷工艺可按化学药剂得投加地点来分类,实际中常采用得有:前置除磷、同步除磷与后置除磷。
前置除磷工艺得特点就是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池得进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中、其一般需要设置产生涡流得装置或者供给能量以满足混合得需要。
相应产生得沉析产物(大块状得絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离、如果生物段采用得就是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂得改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施得负荷。
常用得
化学药剂主要就是石灰与金属盐药剂。
前置除磷后控制剩余磷酸盐得含量为1.5—2、5ｍg／Ｌ,完全能满足后续生物处理对磷得需要。
同步除磷就是目前使用最广泛得化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺得50％。
其工艺就是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。
目前已确定对于活性污泥法工艺与生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨、
后置除磷就是将沉析、絮凝以及被絮凝物质得分离在一个与生物处理相分离得设施中进行,因此也叫二段法工艺。
一般将化学药剂投加到二沉池后得一个混合池中,并在其后设置絮凝池与沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严得受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水ｐH值加以控制,如可采用ＣO2或加酸进行中与、
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物与总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。
表2 各种化学除磷工艺比较
第二章、生物法除磷
生物法除磷得原理就是某些细菌交替地处于厌氧与好氧条件下 ,在厌氧时 ,细菌吸收低分子得有机物并以聚β2羟基丁酸( ＰHB)等形式在体内储存起来,同时将细胞原生质中聚合磷酸盐以正磷酸盐得方式释放出来 ,此时污水中磷得含量升高 ,BOD 得含量降低。
然后在好氧条件下 ,细菌将吸收得有机物(PHB)氧化分解 ,并提供能源 ,同时从污水中吸收大量得磷 ,以聚磷酸盐得形式储存起来 ,其吸收得量大于其释放得量 ,这时污水中得磷含量大大降低 ,通过把剩余污泥排出系统,同时将细菌摄入得磷排走从而达到除磷得目得。
常见得生物除磷主要工艺:A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺等。
A／O工艺,这就是目前最为简单得一种生物除磷方法,原污水或初沉池出水与回流污泥在厌氧池中进行混合,这种工艺要求没有硝化反应、一般来说,当厌氧区与好氧区得水力停留时间分别为0。
5~1h与1～３h时,便可获得较好得去除磷与去除有机物得效果、由于生物除磷系统主要通过排除剩余污泥去除磷,因此剩余污泥量得多少将决定系统得脱氮效果。
一般污泥龄较短得系统产生较多得剩余污泥,可以取得较高得除磷效果。
有报道,泥龄为30天时得除磷率为4０％;年龄为17天时除磷率为50％;年龄为5天时得除磷率可提高到87％。
总结
化学沉淀法除磷工艺虽除磷效率相对较高 ,但消耗化学药剂并产生大量得化学污泥,处理成本相对昂贵;而传统得生物处理工艺操作简单 ,但磷去除效率较低 ,难以满足出水要求。