前置及后置化学除磷在工业废水处理中的应用

林加向

（厦门百澎环保科技有限公司，福建 厦门 361000）

前置及后置化学除磷在工业废水处理中的应用

林加向

（厦门百澎环保科技有限公司，福建 厦门 361000）

实际工程应用表明：将前置及后置协同除磷技术用于工业废水处理，前置化学除磷可降低生化处理的有机负荷；后置化学除磷可改善生化出水的沉淀性及钙盐与废水中磷酸盐的结合，保证出水TP≤0.5mg/L。

含磷工业废水；前置及后置除磷协同作用；钙盐；混凝沉淀

磷的去除有化学除磷和生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于生物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。本文就前置及后置化学除磷协同作用在实际工程中的应用效果进行探讨、总结，可为类似工程提供参考。

1 工程简介

某公司拟建废水处理厂将生产产生的废水和生活废水处理至满足《厦门市水污染排放控制标准》（DB35/322-2011）中的一级排放标准并达到《生活杂用水水质标准》（CJ/T 48-1999）中的回用水质标准后用于绿化。

2 设计进水水质及出水水质

设计进水水质及水量见表1，设计出水水质目标见表2。

3 工艺流程设计

根据已掌握的资料，该废水主要来源于生产上的清洗废水及各工艺所用酸碱废水，依据节省资源的原则对其进行分类收集及处理。

表1 设计进水水量及水质

表2 设计出水水质

（1）高浓度含磷废水COD及TP含量过高，先采取前置化学处理降低其COD及TP的含量以降低后续生化处理负荷。

（2）综合混合后的废水中N、P含量仍很高，生化处理需考虑同步脱氮除磷，因此生化处理系统采用A2/O处理工艺进行生化除磷处理。

（3）根据资料文献[1、2]，生物除磷效果与排放标准（≤0.5mg/L）常有一定差距，且除磷效果受多种因素影响而不很稳定。基于以上考虑，在保证处理效果的前提下，要降低工程费用和运行费用，并便于操作管理，拟订工艺流程见下图。

废水处理工艺流程图

4 工艺设计说明

4.1 高浓度含磷废水分流预处理

由于高浓度含磷废水中的磷含量较高，因此对该废水进行单独收集处理，采用添加化学药剂进行除磷处理。处理设施采用钢结构处理槽，包括调节收集槽、快混槽、慢混槽、化学沉淀槽及污泥处理单元。快混槽、慢混槽设计水力停留时间为20min，采用机械搅拌方式，其中快混槽搅拌机转速为120rpm，慢混槽搅拌机转速为9rpm；化学沉淀槽水力表面负荷为20m3/m2·d。

4.2 前置高浓度含磷废水化学除磷及药剂添加计量

前置化学除磷处理设施包括加药间、储药桶、计量加药机及自动加药控制系统等。药剂方面主要有：调节废水pH值的碱液及酸液，用于生成难溶性磷酸盐的浓度为10%的氯化钙溶液，混凝剂选用液态的浓度为10%的聚合氯化铝，助凝剂选用浓度为0.1%的阴性聚丙烯酰胺溶液。其中氯化钙的投加量约为310mg/L[1]，10%的聚合氯化铝投加量为1.65～1.80mL/L。

4.3 生物处理单元

生物处理系统是去除有机物、氨氮及磷的主要处理单元。其中好氧池采用三级式接触氧化处理方式，在三个独立的好氧池中加入φ10cm球状填料作为微生物生长繁育的载体，微生物在球状填料表面形成膜状活性污泥—生物膜，生物膜上的微生物摄取废水中的有机物作为营养来源，从而使废水得到净化。与活性污泥法相比，生物膜法具有产生的污泥量较少，抗冲击负荷的能力较强等优点。

A2/O工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池三部分组成，在厌氧池及缺氧池池底设有喷流搅拌器，对水体进行缓慢搅拌，防止污泥沉降，并防止因搅拌过度而造成溶解氧的溶入[3]。厌氧区溶解氧浓度＜0.2mg/L，水力停留时间为1h，缺氧段溶解氧＜0.5mg/L，水力停留时间为1.5h，好氧段采用三级式接触氧化法，BOD5面积负荷为0.01kg/m2，总停留时间约为8h。球状填料填充率为60%，球状填料的比表面积为80m2/m3。采用2台三叶罗茨鼓风机供气，总供气量为1200m3/h，散气系统采用STD-300膜片式微孔曝气盘，服务面积为1～3m2/个，通气量为100～280L/min。

4.4 后置化学处理单元及生物沉淀池

在生物处理出水中投加氯化钙等药剂进行混凝沉淀处理，设计投加点为生化出水，水中溶解性的磷正好能与投加的药剂进行充分反应生成磷酸盐絮状沉淀，并在生物沉淀池完成固液分离，生物沉淀池产生的污泥一部分回流至厌氧池，与进流废水混合后进入生化处理系统处理，另一部剩余污泥通过消化、浓缩及脱水处理后，泥饼外运处理。

后置化学处理单元与前置化学处理共用一个加药间，加药机单独设置，其中氯化钙的加药量为16.5mg/L，10%的聚合氯化铝的加药量为1.1～1.3mL/L。同样采用机械搅拌方式，添加池搅拌机转速为120rpm，反应池搅拌机转速为9rpm。水力停留时间均为15min，生物沉淀池采用中间进水，四周出水的辐流式沉淀池。中央驱动刮泥机，再通过底部排泥管进行排泥。设计水力表面负荷为15m3/m2·d。

4.5 高效过滤处理单元

生物沉淀池出水流至中间水池，再由中间水池过滤泵泵送至上流式高效过滤系统进行过滤处理，过滤系统采用纤维填料过滤罐，主要是去除水中悬浮物质，过滤后处理出水流入放流水池。此单元利用滤料粒子间的阻留作用及吸附作用，使填料过滤设备分离水体中悬浮性固体微粒，达到过滤效果。共设置高效自动过滤系统2套，过滤罐直径Φ2300×2500（总高，mm），过滤罐面积负荷为180m3/m2·d。

4.6 污泥处理单元

废水处理厂污泥来自化学沉淀槽及生物沉淀池，由于化学污泥沉降性能较好，且没有活性，不宜与生物污泥混合，需单独设置污泥贮槽及污泥脱水系统。生物沉淀池污泥经由污泥泵送至污泥消化池进行污泥减量处理，再流至污泥浓缩池。在污泥浓缩池中，利用重力沉降的原理使污泥浓度得以提高后，再用污泥脱水机脱水后外运。污泥处理间设有脱水助剂槽、脱水助剂加药机、脱水机清洗系统。

5 运行效果

工程竣工后，经过连续的调试、试运行及运行阶段，出水水质稳定达到《厦门市水污染排放标准》（DB35/322-2011）中的一级排放标准，表3是废水厂运行期间的进出水水质监测表。

表3 2013年废水处理厂进、出水水质监测表

连续多月的运行数据显示：前置化学处理对高浓度含磷废水中磷的去除率在40%～60%之间，可初步降低废水中的磷含量，并降低进入生化系统的有机负荷，减少活性污泥产生量。后置化学除磷的加入保证了出水中磷的稳定达标排放。

6 工程效益

目前该废水处理厂处理后的出水水质稳定达到《厦门市水污染排放标准》（DB35/322-2011）中的一级排放标准，并已实现处理后出水回用于生产用水，出水回用率稳定在80%左右，回用水经活性炭过滤等一系列预处理后汇入纯水生产车间，用于纯水生产补水，达到环境效益、经济效益、社会效益的三统一。

7 结语

（1）考虑到高浓度含磷废水COD、TP含量较高，采用分流处理方式，将该股废水分流后采用化学除磷方式单独处理，最大限度地降低废水中的磷含量。

（2）生物处理系统采用可同步脱氮除磷的A2/O处理工艺，好氧段采用三级式接触氧化膜法，与活性污泥法相比，生物膜法具有产生的污泥量较少、抗冲击负荷的能力较强等优点。

（3）生物处理系统能有效降低废水中的有机物质，对COD、BOD有高效的去除效果，但对磷的去除能力有限，无法保证出水中磷含量＜0.5mg/L的要求。后置化学除磷系统的加入，有效保证了处理出水的达标排放。

[1] 张亚勤.污水处理厂达到一级A排放标准中的化学除磷[J].中国市政工程，2009（5）：40-41，55．

[2] 高伟胜.化学沉淀法处理高浓度含磷废水[J].工业用水与废水，2012（4）：24-26．

[3] 韩红军主编.污水处理构筑物设计与计算[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2002：245-246.

Application of Preposition and Postposition Chemical Phosphorus Removal in Industrial Wastewater Treatment

LIN Jia-xiang

(Xiamen Baipeng Environmental Engineering Co., Ltd, FuJian Xiamen 361000, China)

The practice engineering application indicates: The technology of preposition and postposition synergistic phosphorus removal treats the industrial wastewater. The preposition chemical phosphorus removal can reduce the organic load of the biochemical treatment; The postposition chemical phosphorus removal can improve the deposition of biochemical water and the combination of calcium salt and the phosphate in the wastewater, and ensure the water outlet is at TP≤0.5mg/L.

phosphorus-contained industrial wastewater; preposition and postposition synergistic phosphorus removal; calcium salt; mixed coagulation sedimentation

X703

A

1006-5377（2017）03-0050-03