摘要：長沙某污水處理廠采用A／O生物除磷工藝，其除磷效果遠沒有達到我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918-2002)一級標準磷酸鹽(P計)≤1.0mg／L的要求，通過投加混凝劑的化學沉淀法強化對磷的去除，明顯提高了該工藝的除磷效果，可以使其出水總磷滿足排放標準的要求，加藥點位置選擇在韌沉池出水口。此外，曝氣池中各反位單元的溶解氧基本滿足設計要求，并且確定了外回流比的調控范圍為40％～60％。研究表明，新型聚合鋁鐵對總磷的去除率遠大于三氯化鐵，當投藥量為55mg/L時，二沉池出水總磷穩定在0.8mg／L左右。
　　關鍵詞：除磷，混凝劑，回流比，化學沉淀法
　　近年來，隨著工農業的迅速發展以及城市化進程的加快，含有高濃度氮磷物質的生活污水和工業廢水排入河流湖泊等水體，磷是水體富營養化的主要影響因素，因此，控制磷的濃度尤為重要。對污水進行脫氮除磷處理成為水處理的一個研究熱點。
　　A／O 工藝流程較為簡單，基建和運行費用均較低，具有同步脫氮除磷的功效，經過多年設計、運行實踐及改良，該工藝處理城市污水已表現出具有技術先進、高效低能、投資省、運行穩定及出水水質好等優點，是一種較為成熟、應用較為廣泛的污水處理工藝。但是隨著越發嚴格的排放標準的實施，單獨采用生物法很難使出水總磷達到我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918-2002)一級標準磷酸鹽(P計)≤1.0mg／L.必須采用其他方法輔助除磷。
　　本研究主要目的是探討該工藝的生物除磷機理，考察各種因素對長沙某污水處理廠除磷工藝的影響，初步探索化學輔助除磷工藝劉該水廠除磷效果的影響，為水廠進行工藝改造提供理論和實踐的依據，并將新燃的聚合鋁鐵藥劑應用于生產實踐中。
　　
　　1污水處理廠基本情況
　　實驗直接在污水處理廠的構筑物上進行，其工藝流程如圖1所示。
　　                                       
　                                                                           　圖1污水處理廠工藝流程圖
　　該污水廠設計日處理量為15萬t，工藝分為A、B2個系列，每個系列日處理量約為7.5萬t,生物曝氣池采用A／0工藝。
　　2A／O工藝的運行情況
　　以B系列為研究對象，監測其各段的含磷情況，每天取樣l次．時間大約在9：00～l0：00之間。取樣后立即進行實驗，防止水樣岡厭氧釋磷而影響結果的準確性。
　　2．1溶解氧D0情況
　　溶解氧是反映曝氣池運行情況的一個重要指標,該工藝設計要求溶解氧D0：厭氧段0.1～0.2mg／L，缺氧段0.5mg／L左右，好氧段2～3mg／L。通過每天的記錄來看，溶解氧D0基本符合各段的設計要求。圖2為曝氣池工藝流程圖。
　　
　　圖2生物曝氣池工藝流程圖
　　2.2外回流比的控制
　　外回流的污泥回到厭氧池，為了保持曝氣池內足夠的生物量，以用來分解氧化水中有機物。經過不斷的摸索實踐：該污水廠A／O工藝運行外回流比調控范圍在40％～60％之間。
　　2．3各工藝段總磷情況
　　
　　表1各工藝段總磷情況 

                           
　　 如表l所示，好氧中段總磷量迅速降低，這說明好氧吸磷主要在前半段進行，聚磷菌吸收磷的速率很快，基本達到了整個好氧段的80％以上；中段以后聚磷菌繼續吸收磷，但是速率明顯減慢。由于該工藝設計進水總磷在4—6mg／L之間，實際進水總磷遠大于這一設計要求，故出水總磷很難達排放標準的要求，二沉池出水總磷在3mg／L左右。因此，采用化學輔助除磷是相當必要的。
　　圖3表明，生物處理出水中主要是正磷酸鹽，大約占出水總磷80％以上。很多金屬鹽對應的磷酸鹽是難溶性，所以可以利用這些金屬鹽的特性將磷去除。因此，采用化學輔助除磷是十分可行的。
　　
　　                       
　　
　　
　　
　　
　                                                            　圖3B系列二沉池出水含磷情況
　　
　　3化學輔助除磷
　　3.1加藥點位置的選取
　　目前，國內外很多二級污水處理廠的曝氣池內投入混凝劑，主要目的是幫助除磷，使原來設計具有氮磷脫除能力的污水廠的除磷功能更加有效。在荷蘭，傳統的污水處理廠能去除40％的磷，污水中其余的磷主要是通過化學協同沉淀法來去除。綜上，采用化學協同沉淀法，加藥點位置選擇在初沉池出水口。
　　3.2混凝劑的篩選
　　3.2.1鐵鹽混凝劑
　　該運行初期選擇投加氯化鐵，因為很多實驗表明其除磷效果較高，但使用不久后發現這種藥劑的除磷效果并不是很理想，而且該藥劑酸性和腐蝕性都很強。該藥劑不但腐蝕了加藥系統，對水的pH影響也較大，而且出水色度較高，感官性狀也差。
　　3.2.2聚合鋁鐵混凝劑
　　鋁和鐵具有諸多相似的性質，Fe3+和Al3+均具有相同的電荷，較易水解，且水解時都能形成多元羥基絡合物及聚合物，這類復合混凝劑兼有鋁鹽和鐵鹽的雙重特性，具有反應速度快、形成絮體人、沉降快和過濾性強等優點。經過l個多月工藝的運行表明：該藥劑腐蝕性和使用量分別低于氯化鐵，除磷效果較好，既節省了一定的成本，又有效地解決了出水磷超標的問題。
　　3.2.3氯化鐵和聚合鋁鐵除磷效果對比
　　以二沉池出水為原水樣，總磷濃度為350mg／L，大于B系列二沉池平均出水總磷3.24mg/L。利用攪拌器進行混凝實驗，取500mL水樣于800mL燒杯中，先以300r／min攪拌0.5min，保證水樣混合均勻，攪拌結束后投加混凝劑；再以200r／min攪拌lmin；然后以30r／min攪拌l0min；最后靜置30min。取液面下2cm處一定量上清液干50mL具塞比色管中，加人4mL過硫酸鉀溶液，用去離子水標定至50mL，將塞子塞緊，用紗布封好，在滅菌鍋中消解30min(121℃)，冷卻至室溫，顯色。
　　
　　
　                                                                         　表2不同藥劑除磷的效果對比

                           
　   從表2可以看出．聚合鋁鐵對總磷的去除率明顯高于三氯化鐵。因此，該廠決定改用鋁、鐵濃度比為5：l的聚合鋁鐵作為除磷藥劑。
　　3．3聚合鋁鐵輔助除磷效果
　　分析了B系列的跟蹤檢測和除磷實驗數據后，投加聚合鋁鐵藥劑．進入實際運行階段。
　　                  
　　
　                                        　圖4投加藥劑對B系列出水總磷的影響
　　
　　
　　從圖4可以看出，隨著投藥量的增加，出水總磷呈階梯式降低。實驗從0d開始投加藥劑，投藥量為10mg／L．1～5d之內出水磷未能降低；5～l0d內，微生物已經對藥劑有了較好的適應，所以出水總磷有所降低；10d時候，投藥量增至20mg／L，總磷隨時間推移很快降低并較穩定；l6d投藥量增至40mg／L，總磷很快降至l4mg／L左右；23d投藥量增至50mg／L，總磷基本降至lmg／L以下，但還偶有超標現象。為防止出水總磷達不到排放標準，所以繼續增大投藥量，最終投藥量為55mg／L，使出水總磷基本穩定在0.8mg／L。工藝穩定后出水總磷的情況如圖5所示。
　　                           
　　　4結論
　　(1)該廠生物法除磷很不穩定，除磷效率不高，約為60％左右，二沉池出水總磷為3mg／L，左右，遠沒有達到排放標準的要求；
　　(2)曝氣池中溶解氧基本符合工藝設計要求，外回流比的調節范圍在40％～60％；
　　(3)采用化學協同沉淀法，該工藝除磷效率明顯提高，且出水總磷也較為穩定；投加聚臺鋁鐵對磷的去除率高于三氯化鐵，當投藥量為55mg／L時，二沉池出水總磷基本穩定在0．8mg／L。
　　
　　參考文獻
　　[1]黃銘容，胡紀蘋水污染治理上程北京：高等教育出版
　　社．2002．78—80
　　[2]邢偉，黃文敏．李敦海，等．鐵鹽除磷技術機理及鐵鹽混
　　凝劑的研究進展給水排水，2006，32(2)：88—91
　　[3]甘莉．甘光奉鋁鐵復合混凝劑的研究新進展給水排
　　水．2004，4(1)：58—63