含磷廢水處理的目的在于削減水體中磷的濃度,防止富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,保障水環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)安全。磷是植物與藻類生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)元素,但當(dāng)其在水體中過(guò)量積累,會(huì)促使藻類大量繁殖,消耗溶解氧并破壞水生生態(tài)系統(tǒng)平衡。處理過(guò)程需依據(jù)廢水來(lái)源、磷的形態(tài)與濃度,以及排放或回用標(biāo)準(zhǔn),選擇適宜的組合工藝,實(shí)現(xiàn)高效去除與穩(wěn)定運(yùn)行。
1、含磷廢水中的磷可以無(wú)機(jī)磷與有機(jī)磷兩種形態(tài)存在。無(wú)機(jī)磷包括正磷酸鹽、聚磷酸鹽及偏磷酸鹽,有機(jī)磷多為磷酸酯、磷脂等化合物。不同形態(tài)的磷在廢水中的化學(xué)行為與生物可利用性存在差異,處理工藝需考慮形態(tài)轉(zhuǎn)化與去除途徑的匹配。常見(jiàn)處理思路分為源頭控制、物化法與生物法,三者可單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用。
2、源頭控制通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝與物料管理,減少磷的輸入。此法在可行的情況下能從根本減少磷的產(chǎn)生,經(jīng)濟(jì)性較好。
3、物化法以化學(xué)沉淀為核心手段。向廢水中投加鈣鹽、鐵鹽或鋁鹽等藥劑,與磷酸根生成難溶性磷酸鹽,通過(guò)固液分離去除。鈣鹽適用于較高pH條件,生成羥基磷灰石類沉淀;鐵鹽與鋁鹽在較寬pH范圍均可形成磷酸鐵或磷酸鋁沉淀。投藥量需根據(jù)水質(zhì)與目標(biāo)去除率確定,過(guò)量投加會(huì)增加污泥產(chǎn)量并可能影響出水水質(zhì)?;瘜W(xué)沉淀常與絮凝、沉淀或氣浮工藝銜接,提高固液分離效率。對(duì)于有機(jī)磷,可在化學(xué)沉淀前增設(shè)氧化或水解單元,將其轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷形態(tài),以擴(kuò)大去除適用范圍。
4、生物法利用聚磷菌在好氧與厭氧交替環(huán)境中的代謝特性,實(shí)現(xiàn)磷的超量攝取與釋放。厭氧階段,聚磷菌分解體內(nèi)聚磷酸鹽并釋放磷至水中,同時(shí)攝取有機(jī)物合成能量?jī)?chǔ)存物;好氧階段,聚磷菌大量吸收水中磷并以聚磷酸鹽形式儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi),通過(guò)排放富磷剩余污泥實(shí)現(xiàn)磷的去除。生物除磷常結(jié)合活性污泥法或膜生物反應(yīng)器,需控制污泥齡、溶解氧與碳源供給,以維持聚磷菌優(yōu)勢(shì)并防止絲狀菌膨脹。對(duì)低濃度或難降解有機(jī)磷廢水,可輔以生物膜或強(qiáng)化生物降解工藝,提高轉(zhuǎn)化效率。
5、工藝組合應(yīng)根據(jù)廢水特性與排放標(biāo)準(zhǔn)制定。高濃度無(wú)機(jī)磷廢水可優(yōu)先采用化學(xué)沉淀快速削減負(fù)荷,再用生物法深度處理;有機(jī)磷為主時(shí),可進(jìn)行氧化水解轉(zhuǎn)化,再進(jìn)入物化或生物單元。處理過(guò)程需監(jiān)測(cè)進(jìn)水磷形態(tài)與濃度變化,及時(shí)調(diào)整藥劑投加或運(yùn)行參數(shù),防止出水波動(dòng)。產(chǎn)生的含磷污泥需妥善處置,避免二次污染。
含磷廢水處理通過(guò)源頭控制、物化沉淀與生物代謝的協(xié)同作用,能有效降低磷排放,防控水體富營(yíng)養(yǎng)化。合理選擇工藝并穩(wěn)定運(yùn)行,是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)與生態(tài)保護(hù)的關(guān)鍵。
