【整理版】含磷废水处理与资源化技术研究8 20页

磷废水水样工艺及成本控制小试参与人员：项目负责人杨佳负责实验方案的设计参与人员肖林负责实验的实施项目时间：2014-9-17——2014-9-20项目目标：研究内容：项目背景：实验过程：一．试剂试剂的单位全部为质量浓度，如果实验步骤中未特指，则全部用的是以下浓度的试剂：1．氧化镁2．无水三氯化铁3．石灰：10%4．氢氧化钠：10%5．PAM：1‰科技改善环境创新成就未来n1．无水氯化钙2．PAC：5%二．水样原水及排放口各水质指标武义水样原水及排放口各水质指标　CODCr6+TPpHF含磷废水526未检出392.44.425.98三．实验步骤1、加入石灰调节ph=8，反应30min，加入PAM，搅拌15s后，静置沉淀，过滤，取上清液测TP=0.947氟化物=19.2污泥烘干测重=6.623g消耗石灰17ml，PAM4ml2、加入石灰调节ph=10，反应30min，加入PAM，搅拌15s后，静置沉淀，过滤，取上清液测TP=0.739氟化物=16.13污泥烘干测重=9.401g消耗石灰26ml，PAM4ml3、加入氢氧化钠调节pH=8，加入氯化钙1.55g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=0.618氟化物=24.54污泥烘干测重=6.315消耗氢氧化钠19ml，PAM4ml，氯化钙1.55g4、加入氢氧化钠调节pH=11，加入氯化钙1.55g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=0.345氟化物=23.89污泥烘干测重=8.054消耗氢氧化钠29ml，PAM4ml，氯化钙1.55g5、加入氧化镁调节pH=8.7，加入氯化钙1.55g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测科技改善环境创新成就未来nTP=0.649氟化物=6.00污泥烘干测重=消耗氧化镁23g，PAM6ml，氯化钙1.55g1、加入氧化镁调节pH=8，加入氯化铁1.9g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=1.246氟化物=14.86污泥烘干测重=消耗氧化镁12.65g，PAM6ml，氯化铁1.9g2、加入氧化镁调节pH=8，加入氯化钙1.8g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=0.562氟化物=12.24污泥烘干测重=消耗氧化镁11.9g，PAM6ml，氯化钙1.8g3、加入氢氧化钠调节pH=8，加入氯化钙1.70g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=0.614氟化物=19.74污泥烘干测重=消耗氢氧化钠18.5ml，PAM4ml，氯化钙1.7g4、加入氢氧化钠调节pH=11，加入氯化钙1.70g，反应1h，加入PAM，沉淀，过滤，取上清液测TP=0.303氟化物=18.85污泥烘干测重=消耗氢氧化钠29ml，PAM4ml，氯化钙1.7g四．实验现象实验一实验二实验四实验三的现象科技改善环境创新成就未来n用石灰或氢氧化钠调PH到8，水的颜色会从不透到黄色，放的时间越长颜色越黄深实验五实验六实验七实验现象科技改善环境创新成就未来n实验六用氧化镁调PH到8后加入氯化铁水颜色变黄。实验七实验八的现象二．吨水药剂用量及成本核算1．药剂价格三．吨水产泥量及干基品位项目成果：实验结论在PH=11.0时，对磷的清除效果比较好，氯化钙氯化铁氯化镁都对氟离子的清除有效果。氧化镁能调PH。无科技改善环境创新成就未来n存在问题：项目建议：项目完成度：100%（）；80%（√）；60%（）；40%（）；20%（）；未开展（）。附件：1含磷废水的来源排放到湖泊中的磷大多来源于生活污水、工厂和畜牧业废水、山林耕地肥料流失以及降雨降雪之中。与前几项相比，降雨和降雪中的磷含量较低。有调查表明，降雨中磷浓度平均值低于0.04mg/L，降雪中低于0.02mg/L。以生活污水为例，每人每天磷排放量大约在1.4～3.2g，各种洗涤剂的贡献约占其中的70%左右。此外，炊事与漱洗水以及在粪尿中磷也有相当的含量。工厂磷排放主要来源于肥料、医药、金属表面处理、纤维染发酵和食品工业。在水域的磷流入量中，生活污水占43.4%为最大，其他依次为20.5%，29.4%与6.7%。（如图1.1）1.1工业废水科技改善环境创新成就未来n（1）化工行业：如造纸业、磷肥工业等。磷肥厂排放的废水为酸性废水，特征污染物为氟化物和总磷，对水体危害较大；（2）生化制药：如江苏某药业有限公司是一家生物制药企业,公司主要产品为三磷酸腺苷、环磷酸腺苷,是核昔酸制药工业的重要原料和中间体。生产中树脂吸附和脱附等工段产生废水中含有大量的有机磷和无机磷,导致综合废水中TP、CODCr浓度较高。（3）金属表面处理：洗衣机箱体外壳是由冷轧式镀锌铁皮喷塑而成，喷塑前必须经过前处理；电冰箱公司高速双排平板喷涂线上冷轧钢板喷塑前也必须经过前处理。前处理的主要工序为脱脂、磷化，所用脱脂剂主要成分为苏打、表面活性剂等，洗衣机公司磷化液主要成分为磷酸二氢锌，电冰箱公司磷化液主要成分为磷酸二氢钠，因此前处理工段排放废水含有油污、Zn2+、磷酸盐等有毒有害物质，特别是磷酸盐含量高。1.2生活污水生活污水常含有大量的磷,排入水体会造成藻类过度繁殖,导致水体富营养化,使水质恶化。生活污水中，80%的磷来自人体排泄，其余的来自于洗涤废水和食物废渣。其中含磷洗衣粉是生活含磷污水的主要来源。1含磷废水的危害（1）磷是引起水体富营养化的关键营养物质。水体富营养化不仅会导致水中藻类疯长，而且会使水体含氧量急剧下降，影响鱼类等水生生物的生存。（2）水体富营养化在湖泊、水库表现为“水华”。主要危害为水体透明度下降，复氧能力减弱，鱼的种类特别是有经济价值的鱼类减少，藻类死亡之后，分解要消耗溶解氧。溶解氧的不足及某些有毒藻类还会导致鱼类死亡。无法分解的有机物将沉入水底导致湖、库日益淤积变浅，加速了湖泊的老化。我国内陆与城市湖泊、水库富营养化现象普遍，而且情况相当严重。滇池、巢湖和太湖三大著名湖泊的污染尤其引人注目。（3）水体富营养化在海洋中表现为“赤潮”，也就是水域中一些浮游生物繁殖引起的水色异常和水质恶化现象。海洋中某一种或几种浮游生物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存，造成灾害性海洋生态异常现象。3含磷废水处理方法通常使用的除磷方法主要包括化学法、生物法以及吸附法三大类。3.1化学法3.1.1化学沉淀法科技改善环境创新成就未来n化学沉淀法除磷主要指应用钙盐，铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。石灰：主反应：Ca(OH)2+HCO-3→CaCO3↓+OH-+H2O（1.1）副反应：5Ca2++3PO43-+OH-→Ca5(OH)(PO4)3↓（1.2）三氯化铁：主反应：FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-（1.3）副反应：2FeCl3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH)3↓+3CaCl2+6CO2（1.4）硫酸铝：主反应：Al2(SO4)314H2O+2PO43-→2AlPO4↓+3SO42-+14H2O（1.5）副反应：Al2(SO4)314H2O+6HCO3-→2Al(OH)3↓+3SO42-+6CO2+14H2O（1.6）3.1.2化学絮凝法化学混凝法除磷是将可溶性磷转化为悬浮性磷，并将其滞留。水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷，主要是洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐，其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的有机化合磷。稠环磷酸盐和有机化合磷一般在生物处理中可转化为正磷酸盐。由于在各种阴离子中，磷酸根对铁离子水解行为影响最为突出，它可以取代与铁离子结合的部分羟基，形成碱式磷酸铁复合络合物，改变铁离子的水解路径。化学方法及沉淀剂废水含磷量操作条件除磷效果聚合硫酸铝铁（PAFS）和聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMAAC）为原料制备PAFS-PDMDAAC复合絮凝剂[1]用磷酸二氢钾和硅藻土配成PO43—P含量为6mg/L,不同浊度的模拟废水（硅藻土浓度1mg/L为1°）取模拟废水500ml于烧杯中，加入一定量絮凝剂，在200r/min下快速搅拌30s，在150r/min转速下搅拌1min,然后再80r/min转速下搅拌10min,静置15min,去上层清夜进行分析。当PDMDAAC含量为5%-8%之间时，除磷效果最好，处理后水样的磷浓度最低可达0.33mg/L,磷的去除率可达到94.5%，浊度去除率可到达99.4%。雪硅钙石(5CaO·6SiO2·5H2O)为晶种材料的诱导结晶法[2]废水初始磷浓度为60.71mmol/L(1882mg/L)科技改善环境创新成就未来n随着pH值的升高，除磷率逐渐增加，最佳pH值为9.5；反应时间越长，结晶法除磷效率越高；随着溶液中钙投加量的增多，除磷率也越高，实验中最佳投加量为Ca/P=5.01（摩尔比）；晶种投加量的增加，除磷率提高。达到最佳条件时，结晶法除磷率较高且稳定,磷去除率可达90%以上。原水中的碱度对其除磷率的影响不大，这是雪硅钙石作为晶种材料的一大优点复合钙盐法(石灰-氯化钙复合)回收高浓度含磷制药废水中的磷[3]国内某制药厂的咪唑醛水解废水含磷量为31000mg/L每克磷加入4.1g氯化钙盐和1.3g石灰,将pH调节到8,反应180min,可将废水中的磷浓度由31000mg·L-1降至0.5mg·L-1以下,并回收废水中的磷。该方法简单易行,成本低,无二次污染,符合清洁生产和循环经济的要求。鸟粪石结晶法[4](MgNH4PO4·6H2O)城市污水厂污泥消化池上清液中PO43---P浓度在2.6-6.0mmol/L之间，实验用蒸馏水和KH2PO4配制成PO43---P浓度为5mmol/L的溶液作为模拟水样。在pH=10.0,N/P=2,Mg/P=1.5,t=30℃条件下磷的去除率达到98.9%。沉淀物经XRD检测为鸟粪石3.2生物法生物法除磷是基于噬磷菌在好氧及厌氧条件下，摄取及释放磷的原理，通过好氧-厌氧条件的交替运行来实现除磷。生物法除磷工艺自20世纪70年代以来得到快速发展，其对废水生化处理设备的合理利用，并可同时完成对有机物的去除，较低的运行费用等优点得到一致的认同。该方法在合适的条件下，可以去除废水中高达90%的磷。但是一般来说，生物法除磷工艺运行稳定性差，依赖性强，当废水中有机物含量较低，或磷含量超过10mg/L时，出水很难满足磷的排放标准，因此，往往需要对出水进行二次除磷处理。生物除磷法的优点是可避免化学除磷法中的大量化学污泥，可减少活性污泥的膨胀现象，节约能源，且运行费用较低，因此是目前流行的除磷方法。（1）PAO原理普遍认可和接受的生物除磷理论是“聚合磷酸盐（poly-P）累积微生物”PAO（Poly-phosphateAccumulatingOrganisms）的摄/放磷原理。在厌氧条件下，聚磷菌把细胞中的聚磷水解为下磷酸盐（PO43-）释放到胞外，并从中获取能量，利用污水中易降解的科技改善环境创新成就未来nCOD如挥发性脂肪酸（VFA），合成贮能物质聚β-羟基-丁酸（PHB）等贮于胞内。在好氧条件下，聚磷菌以O2作为电子受体，通过所贮藏的PHB代谢产生的能量，过量地从污水中摄取磷酸盐，并产生新的细胞物质。普通细菌含磷量约为其重量的2.3%，而聚磷菌体内磷的含量可达7%～8%，通过剩余污泥排放实现高效地除磷。（2）DPB原理近年来的研究发现，除早先公认的PAO细菌可在好氧环境中摄磷外，另外一种兼性厌氧反消化除磷细菌DPB（DenitrifyingPhosphorusRemovingBacteria）还能在缺氧（无O2，存在NO3-）环境下摄磷。DPB被证实具有同PAO极为相似的除磷原理，它们能够以NO3-为电子受体，氧化细胞内贮存的PHB释放能量，过量的从废水中摄磷。荷兰Delft大学近来对这种反硝化除磷现象进行了进一步研究，对其中代谢机理，动力学，化学计量学提出了假定。对于把这种工艺与活性污泥工艺结合的方法进行了研究和评价。从实验室和生产性规模的生物除磷脱氮的研究表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧、好氧三个阶段后，约占50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体，DPB的除磷效果相当于总磷菌的50%。生物方法COD浓度对除磷的影响厌氧段NO-3浓度对生物除磷的影响厌氧/好氧交替运行[5]当COD浓度在500mg/L以内时,磷的去除效果明显的增加;而当COD浓度达到700mg/L时,对磷的去除率同500mg/L差不多。当进水含有过高浓度的NO3-时,厌氧段有机碳源会首先被反硝化菌所利用,将NO3-进行反硝化;而此时聚磷菌存在NO3-的环境中竞争不占优势了,影响了厌氧段释磷的效果,从而影响了生物除磷。研究指出当NO3-浓度为2mg/L时就已经影响了磷的释放[7]反硝化除磷试验[6]初始COD浓度在100mg/L-200mg/L时,在缺氧段后期水中磷的浓度接近于0mg/L,摄磷速率随着COD浓度的增加而升高。但当COD浓度达到300mg/L时,出水磷的含量明显增高。多余的碳源进入缺氧段为反硝化菌提供碳源,从而影响了反硝化聚磷菌利用NO3-,NO2-在缺氧段的吸磷效果。3.3吸附法科技改善环境创新成就未来n在吸附除磷的固液反映过程中所提到的吸附概念可以涵盖固体表面的物理吸附、离子交换形式的化学吸附以及固体表面沉积过程。物理吸附仅发生在固液界面，依据分子间的相似相溶原理，其作用力为分子间力。物理吸附的特点为多层吸附。无严格的饱和吸附量，吸附等温线较符合Fruendrich方程。化学吸附或离子交换可能是固液界面的单层反应，也可能是固体内部一定深度的表层反应，一般能近似符合单层吸附假设，吸附等温线较符合Langmiur方程。吸附除磷的实际过程既包括物理吸附，又包括化学吸附。对于天然吸附剂，一般由于固体表面老化而不能显示出高表面能及强吸附性，作用主要依靠其巨大的比表面积，该类吸附可以物理吸附为主。对于大多数人工合成的高效吸附剂，由于认为制造了固体表面的特性吸附和离子交换层，化学吸附占主导地位。吸附法作为高效低耗的分离过程，在稀溶液的溶质分离中显示出显著的优越性，适合于废水除磷。根据不同的废水处理工艺和经济性要求，可以采用不同类型的除磷吸附剂。天然吸附材料、废渣以及改性物以其价廉而被广泛应用于废水的土地处理系统，作为除磷吸附剂，活性氧化铝是传统的磷吸附剂，目前应用较广，但磷吸附容量不够高，吸附剂运行周期也较短。在废水处理尤其是工业废水处理中，常用的吸附方法多为活性碳，但因活性碳吸附剂存在着明显的缺陷：(1)价格昂贵；(2)选择性差，适用范围有限；(3)再生设备少、费用高、再生困难。因此，研制价格低廉、选择性好、易再生的系列水处理净化新材料已成为目前研究开发的热点。吸附剂废水含磷量操作条件除磷效果改性活性碳纤维[8]2.5×10-2kg/m3(以P计)（25mg/L）硫酸亚铁溶液改性，正交实验法分析得到最佳改性条件为:pH值为3,FeSO4·7H2O的质量浓度为100kg/m3,FeSO4·7H2O和ACF的质量比为2.5,反应时间3h。改性后ACF对磷的吸附效果较好,去除率可以达到99%。微波改性膨润土[9]三种改性方法：a.微波直接辐照改性膨润土；b.膨润土与FeSO4固-固混合经微波辐照改性；c.膨润土与FeSO4溶液固-液混合经微波辐照改性。10mg/La.微波改性膨润土的最佳制备条件为：辐照功率480W，辐照时间8min。b.膨润土和FeSO4的配比为60：1c.100mL10mg/L浓度的磷溶液中，加入改性膨润土3g，搅拌强度为180r/min，搅拌时间5minb.固－固改性膨润土、固－液改性膨润土对水中10mg/L磷的去除率分别达到82.0％和97.2％。c.微波改性土、固-固改性土、固-液改性土对磷的去除率分别是17.2％、94.8％、95.9％.科技改善环境创新成就未来n镧钛改性膨润土吸附剂【10】钠基膨润土(化学成分为：SiO269.92%,Al2O314.92%,Fe2O30.52%,Na2O0.34%,K2O329%);含磷50mg/L的溶液La/Ti摩尔比为6、投加总量为2.53mmol/20g的3%硫酸改性膨润土浆液、浸泡pH为10的溶液中浸泡,于110℃下烘干,制备得到镧钛膨润土对磷的吸附效果最好。处理含磷溶液pH值在3-6,振荡时间为45min时,磷的平衡浓度为0.5mg/L镧钛改性膨润土的平衡吸附量为42.77mg/g,比镧改性膨润土吸附性能好。无机盐改性沸石[11]含磷5mg/L的磷酸二氢钾模拟水样按2︰3︰10的质量比称取MgCl2、AlCl3和沸石，加蒸馏水混合调匀，加NaOH溶液调剂pH到8-10之间，煮沸蒸干，在马弗炉中350℃恒温1.5h，随炉冷却至室温。实验表明：经MgCl2、AlCl3改性处理后的沸石除磷效率达到了96.7%，而相同浓度下的天然沸石除磷效率只有1.1%。改性粉煤灰[12]（经亚铁离子改性）50g粉煤灰加入1.11gFeSO4·7H20处理(每克粉煤灰吸附亚铁离子4.46mg)得到的样品除磷效果最佳50mg/L含磷溶液100mla.投加该改性粉煤灰2.5克b.投加该改性粉煤灰的量为3.5ga.达到《污水综合排放标准》二级标准b.溶液含磷量可以达到《污水综合排放标准》一级标准4含磷废水排放标准我国污水综合排放标准（GB8978－1996）的一级标准为磷酸盐（以P计）≤0.5mg·L-1，二级标准磷酸盐（以P计）≤1.0mg·L-1。科技改善环境创新成就未来n含磷废水处理的研究现状水体富营养化的突出例子就是赤潮现象。赤潮不仅引起海水出现异常,改变颜色,而且致使水质变坏、发臭,恶化了海洋环境条件,是海洋环境污染的一种危险信号,已成为一种世界性的公害,对海洋渔业及海产养殖业危害极大,还严重地损害了滨海的旅游事业。因此,及时地回顾、总结、研究近年来国内外关于废水中磷的去除问题具有非常重要的意义。磷是地球系统中维系生命的主要元素之一,也是构成生物体并参与新陈代谢过程必不可少的元素。元素的丰缺、磷环境的优劣将直接影响包括人在内的一切生物的生长发育。近年来,河流、湖泊、海洋等水域的水质有恶化的现象,特别是富营养化问题时有发生,而且有愈来愈严重的趋势。富营养化不仅使水体丧失应有功能,而且使水体生态环境向不利于人类的方向演变。其中,磷是引起水体富营养化的关键营养物质。一般来讲,水体中总磷质量浓度超过20mg/L,即可认为水体处于富营养化。1含磷废水的主要来源含磷废水科技改善环境创新成就未来n的主要来源如下:①根据来源分类主要来自于各种洗涤剂、工业原料、农业肥料的生产过程以及人体的排泄等;②根据磷的存在形态可分为无机磷废水(磷酸盐、聚磷酸盐)和有机磷废水(含磷有机化合物混于水)。含磷洗衣粉是含磷废水的主要来源之一。20世纪60年代中期日本的“琵琶湖事件”引起人们对磷的富营养化的关注,于是洗涤剂的无磷化问题便成为研究的热点。人们通过重组产品配方和使用4A沸石替代磷酸盐作为主要助剂来合成无磷洗衣粉取代原来的含磷洗衣粉取得了不错的效果;对于农业肥料,一部分磷被植物吸收,一部分被土壤吸附,还有一部分随水土流失,所以在使用肥料时应考虑到尽量减少土壤流失,可以通过绿化荒山荒漠、因地制宜科学种田、建立农田防护林以及在江河湖泊流域建立绿化带等手段最大限度地降低水土流失,这也是降低废水含磷量的一个重要方面;对于人体的排泄,可以对其进行特殊处理后用于农业肥料。2含磷废水的处理方法目前,国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。生物法如A/O、A2/O、UCT工艺,主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺,主要适合处理无机态含磷废水,其中混凝沉淀与结晶综合处理技术可以处理高浓度含磷废水,除磷率较高,是一种可靠的高含磷废水处理方法。2.1生物法科技改善环境创新成就未来n20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:第一,向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;第二,利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;第三种方法是活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的缺点,且不需投加沉淀剂。对于二级活性污泥法工艺,不需增加大量设备,只需改变运转流程即可达到生物除磷的效果。但要求管理较严格,为了形成VFA,要保证厌氧阶段的厌氧条件。张林生等采用石灰沉淀结晶法处理高浓度含磷废水取得成功,该法结合了沉淀法与结晶法的优点,克服了两者的缺点,具有很好的发展前景。实验结果与工程实践表明,该法处理含磷废水除磷效率高,出水水质稳定,且可回用。2.2化学沉淀法通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物,可把磷分离出去,同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁,石灰与氯化铁的混合物等。影响此类反应的主要因素是pH、浓度比、反应时间等。科技改善环境创新成就未来n为了降低废水的处理成本,提高处理效果,学者们在研制开发新型廉价高效化学沉淀剂方面做了大量工作。王光辉发现,原水含磷10mg/L时,投加300mg/L的Al2(SO4)3或90mg/L的FeCl3,可除磷70%左右,而在初沉时加入过量石灰,一般总磷可去除80%左右。他根据化学凝聚能增加可沉淀物质的沉降速度,投加新型净水剂碱式氯化铝,沉降效果达80%～85%,很好地解决了生产用水的PO43-污染问题。混凝沉淀法是一种传统的除磷方法,具有简便易行,处理效果好的优点。但是长期的运行结果表明,化学沉淀剂的投加会引起废水pH值上升,在池子及水管中形成坚硬的垢片,还会产生一定量的污泥。另外,研究表明:除磷效率对应沉淀剂剂量的曲线是指数型的,当化学沉淀剂超出一定量,曲线即达到停滞期。所以,试图用沉淀法将废水中磷的质量浓度降到0.1mg/L以下,是不太经济的。丛广治等主持的大连开发区污水厂A/O改造实践表明,系统在下列参数下可取得较好的净化效果:BOD5负荷为0.2～0.3kg/(kgMLSS·d),TP负荷为(2.8～3.0)×10-3kg/(kgMLSS·d)。厌氧段容积∶好氧段容积=1∶2,厌氧段DO<0.6mg/L,好氧段DO为3～3.5mg/L,水温12℃。出水含磷量稳定在10mg/L以下。厌氧好氧活性污泥除磷工艺在不增加标准活性污泥法基建投资和维护费用条件下,可以较彻底地除磷,且运行稳定。这一工艺不但继承了传统的标准活性污泥法的优点,又增加了生物除磷功能。黄理辉等主持的倒置A2/O工艺克服了A2/O工艺比较复杂以及在吸磷动力利用方面存在明显不足的缺点,将厌氧、缺氧环境倒置,只利用一套污泥回流系统来取代原来的几套回流系统。试验结果表明,对于工业废水占2/3的城市污水而言,倒置A2/O工艺在生产运行中具有较高的去除有机物和脱氮除磷能力。整个工艺具有流程简洁、能耗低、运行稳定、抗冲击力强的特点,适于老厂的改造。2.3吸附法科技改善环境创新成就未来n20世纪80年代,多孔隙物质作为吸附剂和离子交换剂就已应用在水的净化和控制污染方面。黄巍等人以粉煤灰作为吸附剂,对含磷50～120mg/L模拟废水脱磷的规律特征进行了研究。研究表明粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等,具有相当大的吸附作用,粉煤灰对无机磷酸根不是单纯吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀现象,因而在废水处理方面具有广阔的应用前景。试验结果表明,粉煤灰是一种有效的吸附剂,在含P质量浓度为50～120mg/L,粉煤灰用量每50mg为2～2.5g,粒径范围140～160目,pH中性的实验条件下,磷的去除率最高可达99%以上。丁文明、黄霞等合成的铁铈复合除磷剂除磷效果也比较好。它是通过铁盐与铈盐的混合溶液与碱液反应合成的,对水溶液中的磷酸盐具有高效吸附作用。经正交试验发现,盐溶液中铁、铈离子的含量是影响除磷效果的最重要因素,此外合成温度、干燥温度也对吸附性能有一定影响。各种测试证明,结晶破碎是复合除磷剂比表面积增大的主要原因,而比表面积增大又是高效吸附除磷的主要原因。预计以后会出现更多吸附除磷的吸附剂。2.4其他的除磷方法科技改善环境创新成就未来n邹伟国等研究的新型双污泥脱氮除磷工艺系统处理生活污水取得成功。传统的脱氮除磷工艺多采用单污泥系统,因此存在着硝化和除磷泥龄之间的矛盾,将活性污泥法与生物膜法相结合,可解决这个问题。实验结果表明,该工艺对PO43-的去除率达到了90%,处理效果稳定,对水质的适应能力很强。陈滢等进行了低溶解氧SBR除磷工艺的研究。实验结果表明,在全程低氧曝气的SBR系统内聚磷菌可得到富集,并出现了明显的放磷、过量吸磷现象。该方法要注意的是污泥负荷对COD去除率和除磷效果的影响较大,因此要选择合适的污泥负荷。污泥负荷过高时会导致非丝菌污泥膨胀。方茜等利用SBR法处理低碳城市污水取得进展,解决了处理碳、氮、磷比例失调(碳量偏低)城市污水如何保证氮磷高效去除的难点。结果表明,利用此法处理广州地区低碳城市污水,出水有机物、氨氮及总磷均达标,且磷的释放量越大则出水磷总浓度就越低。实践证明,SBR法具有流程简单,不需要污泥回流,脱氮除磷效果好的特点。3排放废水污染的控制对于已排放的含磷废水,决不能放任自流,应采取必要的手段与措施加以控制和恢复。首先,对于已经排放的废水应严密监视其动向,把其控制在一定范围之内,这样可以避免更多的区域遭受污染;然后,要对正在排放和将要排放的含磷废水采取严格的措施使其禁排,这样可以把排放的废水总量控制在一定范围之内,为后面的废水处理提供方便;最后,对于已经排放的含磷废水还应进行及时的治理。由于已经排放的废水不容易收集进行系统的处理,我们可采用化学沉淀的方法进行净化。对于已遭受污染的区域,原有生态系统的功能已经遭到破坏,自我恢复调节的能力变得比较脆弱,因此让其免遭再次污染尤为关键。4污染水域的恢复科技改善环境创新成就未来n废水处理的最终目的是恢复其本来面目,使其对人及周围的环境保持一种良性的状态。因此,对污染水域的恢复就变得极为重要。当前应用的主要方法有:物理措施、化学措施、生物措施等。物理措施主要是减少进入水体营养物的数量;采用机械搅动和曝气破坏水体分层,增加水体流动性;机械收获蓝绿藻等,但效果不甚理想。化学措施就是采用杀藻剂、除藻剂作为应急措施,实践证明不能有效控制水质富营养化,还造成了新的公害。生物措施就是培育食磷细菌、动物或植物来吸收水体中的氮磷物质。云南的滇池治理就是其中比较典型的例子。近年来大量城市污水排入滇池,使水质迅速恶化,蓝藻水华严重。科学家选定了一块区域进行示范性生物试验。在此区域投放各种虫子180多种,并种植了水草。针对白鲢鱼、花鲢鱼的主食是蓝藻,科研人员在示范区内投放进大量的白鲢鱼与花鲢鱼。研究表明,每条鲢鱼每年平均能长3～4kg,而其每长1kg,需要吞食蓝藻40～50kg,1条鲢鱼年平均能吞食蓝藻150kg,这样,投放适量的鲢鱼就能有效控制蓝藻的发生量。在示范区现场,整个水面十分纯净。据了解,本项控藻渔业示范工程于2003年结束,其科研成果为未来滇池的生态治理提供有益的尝试。5总结含磷废水的处理问题是一项系统工程,主要有污染源控制、污水的处理以及排放污水的控制与恢复等几个方面组成。笔者根据对废水处理问题的理解,总结出以下几点:(1)排放废水污染的控制与恢复可以认为是除磷问题的后续工作,是对前者的重要补充。因此,应高度重视,应采取积极有效的方法进行及时的治理。(2)含磷废水处理技术科技改善环境创新成就未来n,是处理含磷废水的关键。沉淀法作为传统的除磷方法,在理论工艺技术方面比较成熟,但还存在着除磷过程中产生一些污泥以及除磷不够彻底等问题,如能解决将还有很大的发展空间;生物法成功地解决了沉淀法污泥难处理的缺点且无二次污染现象,具有很大的市场竞争优势;对于吸附法和其他一些新型的除磷技术,虽然具有除磷效率高以及运行稳定等优点,但在理论技术方面还存在不足,需要不断改进和提高。在实际应用中,应该根据含磷废水的不同特性,选择恰当的工艺技术进行合理的搭配,才能实现经济效益和环境效益的同步优化。(3)对于含磷废水的主要来源,采取一定的方法与手段加以控制,是废水处理的首要环节。把这一点做好了就可以控制排放污水的数量,也为下面的废水处理提供了条件。科技改善环境创新成就未来