汙水廠除磷工藝

在國內汙水廠全麵鋪開總磷在線監控以來，各個汙水廠都經曆了很多的故事，其中最普遍的就是在汙水廠裏進行的化學除磷工藝操作。這一波操作無論從工藝上，經濟上，管理上都給汙水廠帶來相當大的困擾，今天就圍繞汙水廠的化學除磷來探討一下。

市政汙水廠內的總磷在傳統的生物除磷的方式下，受到冬季排泥，反硝化反應等等的幹擾作用，不能保持穩定的生物除磷的運行效果。而化學除磷由於在水中投加化學藥劑，這些化學藥劑與水中的磷酸鹽生成穩定的化學沉澱物質，進入到活性汙泥內，隨著剩餘汙泥排放而排出係統，因此這種化學除磷的工藝由於操作簡單，除磷效果明顯，運行的可靠性高，在國內這一輪汙水廠的排放口安裝在線總磷的形勢下，被大量的汙水廠采用。

因為汙水廠大量采用除磷藥劑進行化學除磷，在國內的除磷藥劑市場上掀起狂瀾，大量藥劑廠商打著各種名義的獨家配方，各種新奇的名稱，各種渠道的推銷手段，為汙水廠帶來門類繁多的除磷藥劑，中國市場的跟風從來就不容質疑的。而這麽多打著各種高新技術的旗號的除磷藥劑，真的是那麽深不可測麽?

關於化學除磷的反應機理及汙水廠的應用可以點擊回看《磷門一腳》(上、中、下)係列，今天的文章就不再對這部分內容進行展開討論了。從化學原理上來說，所有的除磷藥劑是離不開鋁鹽，鐵鹽，石灰這幾種金屬鹽的。打著各種名堂的除磷藥劑，無非就是這幾種藥劑的互相配比不同而已。各個汙水廠無論是購買了哪一種除磷藥劑，其實他們的效果最終反應出來都是一致的。因此，汙水廠在化學除磷工藝中，對藥品的選擇並不是重點，而對於加藥後的生化係統和出水水質的變化的關注才是化學除磷的工藝管理的重點。這一期就探討下化學除磷在汙水廠的運行。

化學除磷的第一個問題就是投加量的問題，傳統的計算公式都是基於鋁鹽，鐵鹽等有明確含量的化學物質進行計算的，現在國內各種藥劑為了顯示自己的神秘配方，往往不肯把藥劑內的具體成分告訴汙水廠。這樣的結果就是汙水廠不得不在投加過程不斷的進行調整，直到調整到合適的藥量為止。而且為了保險起見，汙水廠的投加一定會采用過量投加，過量投加不僅僅帶來成本的升高，也帶了藥劑在係統內的疊加和對出水的影響。特別是一些中大型汙水廠，這種調整往往需要數月之久，期間耗費了大量的藥劑成本，最終帶來的結果仍然很難確定。

化學除磷的反應機理會在水處理係統中增加化學汙泥，這個在多個汙水廠的運行實際中都已經明顯的表現出來，從國內外的資料表明，在進行化學除磷過程中，比生物除磷會多產生20~30%的汙泥，這部分汙泥會導致汙泥脫水車間的運行壓力增加。國內相當一部分汙水廠的汙泥脫水係統運行都不能和汙水處理係統相互匹配，對於正常的生物汙泥都無法正常及時的脫出係統。在增加了這部分的化學汙泥後，大大增加了汙泥脫水係統的壓力，如果沒有餘量或者不對汙泥脫水係統進行擴容升級的情況下，係統的汙泥得不到有效的脫水排放，大量汙泥積存在汙泥儲池，部分溢流回到係統內，除磷的化學汙泥中的磷會再次水解，重新回到係統中，增加了係統進水總磷的濃度，從而使係統的化學除磷劑增加，產生更多的化學汙泥，進入到汙泥脫水係統中，再次從上清液中釋放，形成惡性循環。

化學除磷對出水水質的影響，在近期化學除磷工藝運行過程中，也出現了很多問題。其中使用鐵鹽及其衍生產品的除磷藥劑，為了保障除磷的效果，往往需要添加過量的藥劑，這些過量的鐵離子沒有得到充分的反應，最終隨著出水流出汙水廠。還有就是部分汙水廠的深度處理單元處於停用或者棄用狀態，沒有措施對出水中多餘的鐵離子以及產生的懸浮物進行沉澱過濾的去除措施，導致出水中鐵離子和懸浮物含量較高。而出水中的鐵離子含量較高，會導致出水水質發紅，主要的原因來自於3價鐵離子Fe3+在水中的染色作用，造成色度超標，出水大量含有鐵離子會對流過的地區染色，造成不良的感官印象;以及含有除磷藥劑形成的懸浮物導致出水水質SS超標等等。

采用同步法在生物池內添加化學藥劑除磷的工藝對活性汙泥的影響，在國內部分學術刊物上有進行相關的介紹，根據清華大學的研究報導表明，化學除磷Fe3+、Al3+的投加對活性汙泥影響存在抑製作用，其中Al3+強於Fe3+，當Al3+的投加量達到10-3mol/L時，會對生化單元內微生物的活性產生較為明顯的抑製作用。但是也有認為這種抑製可以通過生物排泥加強曝氣等方式消除和平衡。從現階段的汙水廠化學除磷的投加過程的反應來看，投加PAC的鋁鹽，還有已知成分(市場上可以普通買到)，以及廠家的神秘配方的除磷藥劑對生物的作用都還沒有明顯的生物毒性反應。但是這些並不能說明對生物反應完全沒有影響，現階段汙水廠受到各方麵的壓力，加強化學投藥能保證了總磷的達標成為了主要麵對的問題，而對生物處理的影響，沒有精力顧及，也沒有相關的技術人員進行係統的組織判斷，造成這部分的影響無法評估。這一點其實也反應現階段國內汙水廠的運行現狀，以各種外界大棒的指揮為主要工作目標，真實有效的發揮發掘生物處理能力，保證生物自然良好的運行反而成為次要。

化學除磷產生的化學汙泥，進入到汙水廠內的生物汙泥中，增加了20~30%的汙泥量，這部分汙泥對汙水廠原有的生物汙泥產生了化學性的改變。在中國大部分汙水廠汙泥還得不到合理處置的前提下，這部分化學汙泥又增加了汙泥處置的難度，造成新的環境問題，同理汙水廠大量使用化學藥劑，刺激大量的化工行業不斷投入生產，對環境產生次生問題也成為了今後會逐步顯現的問題。

作為汙水廠這兩年新興的化學除磷問題，現階段僅僅是大幕的開啟階段，後續的大量的問題還會不斷的湧現出來，作為汙水廠的運行管理人員，要認識到化學除磷背後的種種問題，通過合理的生物利用，降低化學藥劑的大量使用，理解和強化生物除磷作用，用自然的方式治理自然，才能被自然所接受。對於化學除磷在汙水廠內的是與非，我們還要不斷的關注和討論，歡迎大家積極參與，共同麵對汙水廠的除磷問題。