1 城市污水現(xiàn)狀以及問(wèn)題的提出
如今工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展十分快速，人口也在日益增長(zhǎng)，其農(nóng)業(yè)磷、氮肥料的使用也會(huì)增加，民用以及工業(yè)中含磷的洗滌劑耗用量也在上升，水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)十分突出的水環(huán)境污染問(wèn)題。
2 水體富營(yíng)養(yǎng)化
要將富營(yíng)養(yǎng)化控制好，就必須要對(duì)磷和氮的排放進(jìn)行限制，從而限制水生植物等繁殖?，F(xiàn)在很多二級(jí)處理的水體中存在的磷和氮都是超標(biāo)的，實(shí)現(xiàn)污水脫磷和脫氮?jiǎng)菰诒匦小?/p>
3 污水脫磷的方法
3.1 脫磷技術(shù)
3.1.1 混凝沉淀法
為了提高脫磷率，要按照磷濃度以及堿度對(duì)混凝劑的投加量進(jìn)行確定。而一般采用的金屬混凝劑包括鋁酸鈉、硫酸亞鐵等等。
3.1.2 生化處理法
在曝氣槽中加入混凝劑以進(jìn)行化學(xué)和生物同時(shí)處理，則可將磷和有機(jī)物通過(guò)微生物作用而去除。
3.1.3 晶析脫磷法
這一方法的原理是利用液相中PO3-4、Ca2+與OH-發(fā)生反應(yīng)，從而生成Ca10(OH)2(PO4)6而出現(xiàn)晶析現(xiàn)象。在采用晶析法處理平均含磷為3 mg/L二級(jí)水時(shí)，可將其磷濃度減少到0.5 mg/L。
3.2 化學(xué)脫磷法
3.2.1 鋁-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進(jìn)行脫磷時(shí)，一般都會(huì)用到Al2(SO4)318H2O4，而三價(jià)鋁作為一種生物惰性金屬，有利于良好的沉淀物形成。在AlPO4沉淀物和Al(OH)3絮體同時(shí)生成。
3.2.2 鐵-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進(jìn)行脫磷時(shí)，一般都會(huì)使用FeClSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3三種材料。當(dāng)磷酸鹽和三價(jià)鐵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，會(huì)得到難溶的磷酸鐵。另外，硫酸亞鐵成本比較低，也會(huì)被普遍應(yīng)用。
4 污水脫氮的方法
氮的去除方法包括生物處理法以及物化處理法兩種。其中生物處理法主要是指脫氮和硝化的結(jié)合，而物化處理法主要是指離子交換法、電滲析法、反滲透法、折點(diǎn)加氯法以及氨氣提法幾種。物化法脫氮比較有希望，但是對(duì)象只是具有特定形態(tài)的氮。而生物處理法能夠?qū)⒁追纸庥袡C(jī)氮里面的氮進(jìn)行有效去除，但是在對(duì)難分解的有機(jī)氮進(jìn)行處理時(shí)，還是會(huì)有很多殘留的氮。不過(guò)，生物處理法依然是除氮的好方法。
生物的脫氮與硝化相結(jié)合的除氮方法有由兩種具體方法組成。第一種就是在脫氮槽中加入有機(jī)碳源，從而實(shí)現(xiàn)脫氮。第二種就是不把有機(jī)碳源加入脫氮槽，但是會(huì)將水中殘存的BOD的內(nèi)生呼吸采用硝化的方法進(jìn)行脫氮。第一種方法又可以分為間歇法以及循環(huán)法。其中間歇法即為間歇式活性污泥法，不但在維護(hù)管理時(shí)流程很簡(jiǎn)單，也不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹等現(xiàn)象，具有較高的氮去除率。這種方法一般會(huì)應(yīng)用于工業(yè)廢水處理之中。
5 同時(shí)脫磷脫氮的方法
5.1 生物法
在采用生物法進(jìn)行脫磷時(shí)，如果將規(guī)模比較小的脫氮槽放在脫磷槽前面，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫磷脫氮的目的。當(dāng)曝氣時(shí)間維持了7.2個(gè)小時(shí)，脫磷槽和脫氮槽分別滯留時(shí)間為8.8個(gè)小時(shí)、5.8個(gè)小時(shí)，BOD容積負(fù)荷為0.21 kg/m3?d，在MLSS為2630 mg/L等等運(yùn)行條件下，可以得到以下處理效果圖表。(見(jiàn)表1)
其中磷和氮的去除率分別為90%、60%。
5.2 晶析脫磷與生物脫氮、硝化同時(shí)處理法
這種方法可以有三種處理工藝。
活性污泥處理——硝化——砂過(guò)濾——晶析脫磷——脫氮
脫氮、硝化、脫氮——砂過(guò)濾——晶析脫磷
活性污泥處理——生物過(guò)濾——晶析脫磷——脫氮
污水生物脫磷除氮是現(xiàn)今污水處理的熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)。生物脫磷除氮工藝的發(fā)展不單單只是針對(duì)磷和氮的去除率，還必須要有穩(wěn)定的處理效果以及可靠的運(yùn)行工藝。另外，還需要對(duì)除磷機(jī)理進(jìn)行更加深入的研究，突破傳統(tǒng)理論。如從微生物的角度來(lái)對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)控。隨著脫磷除氮工藝的更進(jìn)一步發(fā)展，很多相關(guān)研究者在進(jìn)行小試的時(shí)候，馴化出顆粒污泥。這種物質(zhì)的出現(xiàn)為改善污泥膨脹提供了可能。這種顆粒污泥在脫磷除氮中的去除N和P的效果比絮狀污泥要強(qiáng)得多。因此，應(yīng)該更加深入地研究顆粒污泥，如了解其外部的胞外聚合物是否具有對(duì)磷和氮的吸附作用等等。然后形成相關(guān)機(jī)理，調(diào)整反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)，促進(jìn)顆粒污泥的形成，將脫磷除氮的效率提高起來(lái)。
6 結(jié)語(yǔ)
如今水體富營(yíng)養(yǎng)化那么嚴(yán)重，必須高度重視污水中的磷和氮去除工作。但是要防止水體富營(yíng)養(yǎng)化，還需要將富營(yíng)養(yǎng)鹽類的平衡因素考慮進(jìn)去。因此，還應(yīng)該開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)鹽的有效去除技術(shù)。只是脫磷脫氮技術(shù)仍然需要被廣泛推廣以及利用，從而解決污水問(wèn)題。
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來(lái)源:《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》 作者:趙靜
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