化學(xué)沉淀法

化學(xué)除磷包括化學(xué)沉淀法、離子交換法、反滲透法、電滲析法等方法?；瘜W(xué)沉淀法是較廣泛使用的方法，后一種方法由于處理成本高而難以使用?；瘜W(xué)沉淀法除磷的原理是利用磷酸根與某些陽離子(如Fe2、Fe3、Al3)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水不溶性沉淀，使化學(xué)反應(yīng)不斷向產(chǎn)物進行，較終達到泥水分離去除廢水、污水中過量磷的目的。如果污水中磷以多磷酸鹽的形式存在，磷的去除依賴于沉淀和吸附。多磷酸鹽一方面通過水解反應(yīng)生成正磷酸鹽，其中磷酸根與Fe2、Fe3、Al3反應(yīng)生成沉淀；另一方面，生成的沉淀物是絮狀的，可以吸附多磷酸鹽，去除一部分磷。因此，化學(xué)除磷不是簡單的化學(xué)反應(yīng)過程[2]?；瘜W(xué)沉淀法除磷，投加混凝劑的地方可以不同，但除磷原理是一樣的。

化學(xué)沉淀過程

在化學(xué)沉淀法除磷過程中，實用的混凝劑是廉價的鐵鹽、鋁鹽和石灰。該過程可細分為直接沉淀、同時沉淀、后沉淀和預(yù)沉淀。

直接沉淀

直接沉淀是指污水經(jīng)過機械格柵除砂后，只進行沉淀處理，總停留時間為3-4h?；炷齽┛梢允褂娩X鹽、鐵鹽、石灰等。如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵不能使用亞鐵鹽。北歐國家很多處理廠都采用直接沉淀法，除磷效率約90%，有機物去除率約75%，是一種非常經(jīng)濟有效的處理工藝。

同步沉淀

同步沉淀是指在活性污泥的生化處理段加入化學(xué)混凝劑，通常加入生化池的頭部或端部。生化池為混凝池，生物污泥和化學(xué)污泥在后續(xù)沉淀池中一起沉淀。總水力停留時間約為11.5小時.混凝劑可以是鋁鹽、鐵鹽、亞鐵鹽等。但是石灰不能用。同時，沉淀除磷效率約為90%，出水磷的質(zhì)量濃度一般為1毫克/升.添加的混凝劑不僅可以除磷，而且有助于有機物的固液分離。由于化學(xué)污泥和生物污泥同時沉淀，污泥量增加，因此污泥齡比簡單生化處理顯著降低，硝化程度受到影響。

后沉淀

后沉淀是指生化處理出水經(jīng)過化學(xué)處理后，用氣浮或過濾的方法來分離污泥，而不是沉淀，常被歸為三級處理工藝。總水力停留時間約為12h。混凝劑可以是鋁鹽、鐵鹽、石灰等。但不能使用亞鐵鹽。后沉淀是較有效的除磷工藝，除磷率大于95%，出水磷濃度小于0.5毫克/升。通常沉淀后沉淀的化學(xué)污泥返回初沉段與初沉污泥共沉淀，使污泥更容易濃縮，有助于提高初沉池的處理效率。在生物處理中也起著關(guān)鍵作用，可以防止負荷高時敏感生物污泥的流失，從而在除磷的同時提高BOD(生化需氧量)的去除效果。

預(yù)沉淀

預(yù)沉淀是在初沉池沉淀除磷，然后污水再次進入生物處理段?？偹νＡ魰r間約為9h。除磷率達到90%以上。混凝劑可以是鋁鹽和鐵鹽，但不能使用亞鐵鹽和石灰。常規(guī)生化處理工藝可去除約90%的生化需氧量，其中30%通過一次沉淀，60%通過二次生化處理，其余10%通過出水。增加化學(xué)預(yù)沉淀改變了有機物去除的分布比例。由于去除率為90%，初沉階段可以去除約75%的BOD，生化處理階段只能去除15%的有機物，因此生化處理階段可以大大壓縮?，F(xiàn)有超負荷運行的污水處理廠改造通常采用預(yù)沉淀工藝，以減少生物處理段的負荷，從而降低能耗和生化污泥產(chǎn)量。預(yù)沉淀還可以去除有毒物質(zhì)，保護敏感生物段，明顯縮短水力停留時間。從能耗上來說，尤其是電費高的時候，預(yù)沉淀是非常必要的?；瘜W(xué)藥劑的成本可以從生化段節(jié)省的能耗和除磷效果中得到充分補償?；瘜W(xué)沉淀法仍然是一種實用有效的除磷技術(shù)，因為世界上普遍強調(diào)要大規(guī)?？刂扑h(huán)境的優(yōu)點是操作簡單，除磷效果好，處理效率穩(wěn)定在80% ~ 90%，無二次釋磷造成的二次污染，進水濃度大或波動時除磷效果好。缺點是：法用量大，處理成本高，產(chǎn)生大量化學(xué)污泥。