城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究

廖建国

摘 要：我国倡导生态文明和谐发展，因此整顿环境就成了一项刻不容缓的问题，我国由于环境监督或者其他方面不达标，很多水域存在受污染现象，地下水污染对居民的生命健康威胁严重，那么城市污水处理厂应该用什么方式来处理污水，如何使用生物方式对污水进行除磷呢？本文将从几个方面分别介绍此项实验。

关键词：城市污水处理；生物除磷；实验研究

前言：

我国城市地下水或多或少受到了污染，据研究证明我国污水中的磷多半来源于各种含磷的洗涤剂，有些磷污染则来源于人类的工业废水或者生活废水或者各种排泄物。众所周知，磷是导致水体富营养化的最重要的因素，其作用甚至超过了氮或者其他元素，如果水体中的磷元素含量一旦超标，将会导致水体中藻类大量繁殖，因此，对我国城市污水进行除磷就格外重要了。

1磷的主要去除法

就目前我国的技术来看，我国现阶段的除磷方法主要包括生物除磷与化学除磷，生物除磷就是指利用生物法，在保持水体富含氧气的情况下，利用微生物的繁殖来吸收水体中的磷元素。而化学除磷指的是我们最基本的除磷方式，即采用向水体内加入化学试剂的方式，使得化学物质与水体内的磷元素发生化学反应，由此以达到除磷的目的。就两种方法进行对比，生物除磷受到的各种限制如温度，氧气，泥龄等，这些要素如果把握不好会影响生物除磷的效果，因此生物除磷法的稳定性就比受水质影响很小的化学除磷法差。

随着我国对环境问题的重视，污水排放的指标会相应的提升，可是单纯的生物除磷很难达到其要求，因此当今一种有效地趋势就是将化学除磷与生物除磷相结合。

很多发达国家在处理除磷问题上采用的是以生物除磷为主要除磷方式，化学除磷辅助除磷的除磷方式。在生物除磷方面，各个学者也进行了深入研究，比如在污水处理后端分别对不同的元素如钙，钾等元素进行研究以得出其在不同条件下的除磷效果，再者以絮凝剂为除磷药剂来实验其除磷效果。在化学除磷的过程中，药剂的多少，浓度，药剂的种类，药剂的投放量，水体温度都对除磷效果产生影响。面对这种情况，科技人员应该加强对试剂的检测与相关实验，从而达到总结经验优化除磷效果的目标。

2污水处理厂的概况

污水处理厂大多数的水源来源于生活与工厂处理污水。这类污水的特点是氮磷钾含量很高，其污水处理后多用于公园或者花园的循环水景观，但是有些污水处理厂由于时间过长或者维修不及时导致设备老化，污水处理不到位，这样进入公园的循环的水就不达标。

3污水處理实验方法

3.1污水处理实验室实验。

分别取不同浓度梯度的聚合氯化铝，硫酸铁，氯化铁溶液，浓度梯度在10—70mg/L，分别加入烧杯中，烧杯中留有一升的污水作为实验用，投放之后加以充分的搅拌使之充分反应，为了搅拌更加充分也可以使用搅拌机器。

搅拌过程分为快速与慢速搅拌两个阶段，其中保证快速搅拌2分钟，转速保证在200r/min，慢速搅拌15分钟，转速保证在50r/min。搅拌后将水样静止防止大约半个小时，并取试剂上层清液用以考察最后实验结果。

3.2污水处理生产性试验

如果结合本实验的情况考虑，在水体样本沉淀之前，污水中的物质将于药剂中的化学物质发生反应，由此可以得出结论如果药剂的浓度越高，其产生产泥的量也就会越大，这样将会造成水中的有机物含量急剧下降从而不利于后续的污水处理工作的进行。如果采用后沉淀这一方式，就需要加大成本，因为其需要单独的沉析设备。这类工艺的优点是水中的磷元素由于之前的生物反应已经大多数被除去了，只剩下了少量的物质发生化学反应，所以产泥量也就随之减少了。对于上述几种情况，已有学者经过调查研究得出结论，污水处理厂在采用生物除磷为主要除磷方式，化学药剂辅助除磷的时候，最好将除磷试剂放置在好氧池的出口的附近，且为了反应效果更佳，建议放置的时间在20分钟左右。

综合以上的情况考虑，本实验研究最好采用同步沉析这一污水沉析方式，并将药剂的选取地点确定在好氧池的出口，这样就可以以出水口的排水情况为依据来调整试剂的浓度或者投放量。

4污水处理实验结果

从除磷原理出发作为分析依据，当铝盐分布在水体时会经过一系列复杂的化学反应从而形成多核络物，这些多核络物对于除去污水中的磷具有重要作用，因为其强大的吸附能力也使得很多学者将其吸附能力与水体中的分配情况来作为除磷效果的总体依据。

如果看待此次实验，由于食盐水体的PH值为7，经过一系列的反应最终导致水体中的磷分解以溶解磷元素的形式出现在水体中。此类元素也会以各种形式存在在水体中。

5生物除磷的优化方案

在实际操作中，由于受到人为影响，最终使用的药剂量往往会多于原预设的试剂量，这样会造成化学药剂的浪费也会增加处理污水的成本。那么该如何调整以缓解此类情况呢？从以下几个方案入手。

5.1找出系统可能存在的问题以提出有效地措施，提高除磷的效率

除磷药剂与水体中的物质反应的效果与时间是决定除磷的重要指标，因此要按照标准严格控制水体中药剂的含量，同时对水体进行充分的搅拌，以帮助水体中的试剂充分反应，搅拌的速度不宜过快，需要充分考虑各种因素得出合理值。

5.2通过对系统加药含量的合理控制，减少药剂投放量

在污水处理的实际操作中，可以采用反馈投放的方式来确定投放量。

联系目前实际，如果污水处理采用的是自动在线的监控系统，那么其成本会很高，而且要求极高的技术要求，对产品的后期维护修理方面也有较高的要求，这对于小型的污水处理厂来说很难办到，因此如果因地制宜应该对小型的污水处理厂采用人工监控的方式。

结论：

我国的生物除磷措施还有待完善，本次试验采用的是好氧池水，并采用PAC为实验药剂，最终得出了以好氧池出口为添加试剂点，采用反馈式的投放方法来进行污水处理的方式，为了有效地控制加药量从而达到降低预算节约成本的目的，提高药剂反应效率保证药剂能充分发挥作用必不可少。

参考文献

[1]李子富； 云玉攀； 曾灏； 周晓琴《城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》.中国环境科学.2014-12-20.

[2]杜馨； 张朝升； 王海燕； 荣宏伟； 张英民《生物-化学强化处理城市污水除磷试验》.优先出版 环境科学研究.2015-09-16.

[3]司马卫平《高盐高氮磷榨菜有机废水与城镇污水协同处理脱氮除磷研究》重庆大学2013-05-01.