污水脫磷脫氮的幾種方法
1 城市污水現狀以及問(wèn)題的提出
如今工農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展十分快速,人口也在日益增長(cháng),其農業(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)養化已經(jīng)成為現代社會(huì )十分突出的水環(huán)境污染問(wèn)題。
2 水體富營(yíng)養化
要將富營(yíng)養化控制好,就必須要對磷和氮的排放進(jìn)行限制,從而限制水生植物等繁殖?,F在很多二級處理的水體中存在的磷和氮都是超標的,實(shí)現污水脫磷和脫氮勢在必行。
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,從而生成Ca10(OH)2(PO4)6而出現晶析現象。在采用晶析法處理平均含磷為3 mg/L二級水時(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A(yíng)lPO4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。當磷酸鹽和三價(jià)鐵進(jìn)行化學(xué)反應時(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,但是對象只是具有特定形態(tài)的氮。而生物處理法能夠將易分解有機氮里面的氮進(jìn)行有效去除,但是在對難分解的有機氮進(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碳源,從而實(shí)現脫氮。第二種就是不把有機碳源加入脫氮槽,但是會(huì )將水中殘存的BOD的內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,不但在維護管理時(shí)流程很簡(jiǎn)單,也不會(huì )出現污泥膨脹等現象,具有較高的氮去除率。這種方法一般會(huì )應用于工業(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),如果將規模比較小的脫氮槽放在脫磷槽前面,可以實(shí)現同時(shí)脫磷脫氮的目的。當曝氣時(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容積負荷為0.21 kg/m3?d,在MLSS為2630 mg/L等等運行條件下,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)展不單單只是針對磷和氮的去除率,還必須要有穩定的處理效果以及可靠的運行工藝。另外,還需要對除磷機理進(jìn)行更加深入的研究,突破傳統理論。如從微生物的角度來(lái)對工藝進(jìn)行調控。隨著(zhù)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得多。因此,應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磷和氮的吸附作用等等。然后形成相關(guān)機理,調整反應器運行參數,促進(jìn)顆粒污泥的形成,將脫磷除氮的效率提高起來(lái)。
6 結語(yǔ)
如今水體富營(yíng)養化那么嚴重,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)養化,還需要將富營(yíng)養鹽類(lèi)的平衡因素考慮進(jìn)去。因此,還應該開(kāi)發(fā)營(yíng)養鹽的有效去除技術(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。