总磷是水质指标中的重要参数,广义上包括正磷酸盐、多磷酸盐、有机磷酸等各种形态的磷化合物。在水质检测中,总磷是指水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数计量。为避免因磷的富集导致水体富营养化,许多行业对水污染物中的总磷都有严格的要求。例如,制浆造纸工业要求水污染物中总磷控制在1.0 mg/L以下,制糖工业要求控制在0.5 mg/L以下,皂素工业要求总磷不得超过0.5 mg/L。
城市污水处理厂生物除磷出水总磷超标的原因
生物除磷是城市污水处理厂常用的除磷方法,但实际运行中常常出现出水总磷超标的问题。以下是对导致生物除磷出水总磷超标的原因分析:
1. 污泥负荷与污泥龄
问题:厌氧-好氧生物除磷工艺是一种高F/M(污泥负荷)低SRT(污泥龄)系统。当F/M较高,SRT较低时,剩余污泥排放量较多,除磷效果较好。如果F/M较低,SRT较高,剩余污泥排放量减少,除磷效果会变差。
解决方案:确保污泥负荷和污泥龄在适宜范围内,通过调整污泥回流比和排泥量来控制F/M和SRT。
2. BOD5/TP
问题:要保证除磷效果,应控制进入厌氧区的污水中BOD5/TP大于20。许多城市污水处理厂实际进水存在碳源偏低,氮、磷等浓度较高等现象,导致BOD5/TP值无法满足生物除磷的需要,影响了生物除磷的效果。
解决方案:通过外加碳源(如甲醇、乙酸等)提高进水的BOD5/TP值,确保聚磷酸菌能够正常摄取有机物进行代谢。
3. 溶解氧
问题:对于厌氧区和好氧区溶解氧的控制不当,会极大影响生物除磷的效果。厌氧区应保持低溶解氧环境,以促进聚磷菌释放磷;好氧区则需要足够的溶解氧,以促进聚磷菌吸收磷。
解决方案:严格控制厌氧区和好氧区的溶解氧水平。厌氧区溶解氧应控制在0.2 mg/L以下,好氧区溶解氧应保持在2.0 mg/L以上。
4. 回流比
问题:厌氧-好氧除磷系统的回流比不宜太低,应保持足够的回流比,尽快将二沉池内的污泥排出,防止聚磷菌在二沉池内遇到厌氧环境发生磷的释放。
解决方案:在保证快速排泥的前提下,应尽量降低回流比,以免缩短污泥在厌氧区的实际停留时间,影响磷的释放。一般回流比应控制在50%-70%之间。
5. 水力停留时间
问题:污水在厌氧区的水力停留时间一般在1.5-2.0小时的范围内。停留时间太短,不能保证磷的有效释放,也会影响聚磷菌的代谢。
解决方案:确保厌氧区的水力停留时间在1.5-2.0小时之间,以保证磷的有效释放和聚磷菌的正常代谢。
6. pH
问题:低pH有利于磷的释放,高pH有利于磷的吸收。除磷效果是磷释放和吸收的综合。因此,在生物除磷系统中,宜将混合液的pH控制在6.5-8.0的范围内。
解决方案:通过调节进水pH或添加酸碱调节剂,将混合液的pH控制在6.5-8.0之间。
化学除磷的应用
由于对出水总磷指标要求的不断提高,除生物除磷外,化学除磷也得到越来越多的应用。化学除磷通过投加化学药剂(如铝盐、铁盐等)与水中的磷反应生成不溶性磷酸盐沉淀,从而去除磷。
化学除磷的注意事项
投加点与投加量:根据实验确定化学药剂的投加点与投加量,并及时调整,确保出水总磷稳定达标。
污泥处理:化学除磷会增加剩余污泥量,进而增加污泥处理量与泥饼处置量。因此,需要合理设计污泥处理系统,以应对增加的污泥量。
总结
生物除磷是城市污水处理厂常用的除磷方法,但实际运行中常常出现出水总磷超标的问题。通过优化污泥负荷与污泥龄、提高BOD5/TP值、严格控制溶解氧水平、合理调整回流比、确保足够的水力停留时间和控制pH值,可以有效提高生物除磷的效果。此外,化学除磷作为一种补充手段,也可以在生物除磷效果不佳时提供额外的除磷保障。通过科学合理的管理与优化,可以确保污水处理厂出水总磷稳定达标,保护水环境。