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。化學(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(yáng)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(jìn)行，較終達(dá)到泥水分離去除廢水、污水中過(guò)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(lài)于沉淀和吸附。多磷酸鹽一方面通過(guò)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(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程[2]。化學(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(guò)程

在化學(xué)沉淀法除磷過(guò)程中，實(shí)用的混凝劑是廉價(jià)的鐵鹽、鋁鹽和石灰。該過(guò)程可細(xì)分為直接沉淀、同時(shí)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(guò)機(jī)械格柵除砂后，只進(jìn)行沉淀處理，總停留時(shí)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(guó)家很多處理廠(chǎng)都采用直接沉淀法，除磷效率約90%，有機(jī)物去除率約75%，是一種非常經(jīng)濟(jì)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?？偹νＡ魰r(shí)間約為11.5小時(shí).混凝劑可以是鋁鹽、鐵鹽、亞鐵鹽等。但是石灰不能用。同時(shí)，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(jī)物的固液分離。由于化學(xué)污泥和生物污泥同時(shí)沉淀，污泥量增加，因此污泥齡比簡(jiǎn)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(guò)化學(xué)處理后，用氣浮或過(guò)濾的方法來(lái)分離污泥，而不是沉淀，常被歸為三級(jí)處理工藝?？偹νＡ魰r(shí)間約為12h?；炷齽┛梢允卿X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(fù)荷高時(shí)敏感生物污泥的流失，從而在除磷的同時(shí)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(jìn)入生物處理段?？偹νＡ魰r(shí)間約為9h。除磷率達(dá)到90%以上?；炷齽┛梢允卿X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(guò)一次沉淀，60%通過(guò)二次生化處理，其余10%通過(guò)出水。增加化學(xué)預(yù)沉淀改變了有機(jī)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(jī)物，因此生化處理階段可以大大壓縮?，F(xiàn)有超負(fù)荷運(yùn)行的污水處理廠(chǎng)改造通常采用預(yù)沉淀工藝，以減少生物處理段的負(fù)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(hù)敏感生物段，明顯縮短水力停留時(shí)間。從能耗上來(lái)說(shuō)，尤其是電費(fèi)高的時(shí)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(bǔ)償?；瘜W(xué)沉淀法仍然是一種實(shí)用有效的除磷技術(shù)，因?yàn)槭澜缟掀毡閺?qiáng)調(diào)要大規(guī)模控制水環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，除磷效果好，處理效率穩(wěn)定在80% ~ 90%，無(wú)二次釋磷造成的二次污染，進(jìn)水濃度大或波動(dòng)時(shí)除磷效果好。缺點(diǎn)是：法用量大，處理成本高，產(chǎn)生大量化學(xué)污泥。