化学除磷工艺可以根据化学药剂的投加位置进行分类。
预除磷工艺的特点是在沉砂池、初沉池入口通道(管道)或文丘里通道(使用涡流)中加入化学药剂。一般需要设置一个产生涡流或提供能量的装置来满足混合的需要。相应的沉淀产物(大块絮状物)在初沉池中通过沉淀分离。如果生物段使用生物滤池,不允许使用铁盐试剂,以防对填料造成伤害(黄锈)。
预除磷工艺只在现有工艺前端增加化学除磷措施,更适合现有污水处理厂的改造。该工艺不仅可以除磷,还可以降低生物处理设施的负荷。常用的化学品主要是石灰和金属盐类化学品。预除磷后残余磷含量控制在1.5-2.5毫克/升,完全可以满足后续生物处理对磷的需求。
同步除磷是一种应用广泛的化学除磷工艺,约占国外所有化学除磷工艺的50%。该工艺在曝气池出水或二沉池进水中加入化学药剂,有时在曝气池进水或回流污泥渠(管)中也加入除磷药剂。目前已确定同步化学除磷可用于活性污泥法和生物转盘法,但生物滤池工艺能否在二沉池进水中加入化学药剂值得探讨。
后除磷是在与生物处理分离的设施中进行沉淀、絮凝和絮凝物的分离,因此也称为两级工艺。通常,在二沉池之后向混合池中加入化学品,然后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水,可在后除磷工艺中使用石灰乳浊液剂,但必须控制出水的pH值,如加CO2或加酸中和。与沉淀池相比,气浮池对悬浮物和总磷的去除效果更好,但需要持续供气,运行成本较高。
各种化学除磷工艺的比较
预除磷工艺
优势:可以降低生物处理构筑物的负荷,平衡负荷波动,从而降低能耗;与同步除磷相比,活性污泥中的有机成分不会增加;现有的污水处理厂很容易改造。
缺点:
1)总污泥产量增加;
2)影响反硝化反应(底物过度分解);
3)不利于提高污泥指标。
同步除磷工艺
污泥回流可以充分利用除磷剂;如果在曝气池中加入药剂,可以使用更便宜的亚铁盐药剂;金属盐剂可以增加活性污泥的重量,从而避免污泥膨胀;同步除磷设施数量少。采用同步除磷工艺可提高污泥产量;使用酸性金属盐试剂会使pH值降低到更佳范围以下,不利于硝化反应;硝酸盐污泥和剩余污泥混合在一起很难回收磷酸盐,污泥中的磷在厌氧条件下会再次释放;回流泵可以破坏絮体,但加入高分子絮凝助凝剂可以减轻这种危害。后除磷工艺
1)硝酸盐的沉淀与生物处理过程分离,互不影响;
2)可根据磷负荷的变化控制化学药剂的投加量;
3)产生的磷酸盐污泥可单独排放利用。
后除磷工艺投资大,运行成本高,但新建污水处理厂时,采用后除磷工艺可减小生物处理二沉池的尺寸。