化学沉淀法用聚合硫酸铁除磷工艺介绍

化学沉淀法

化学除磷包括化学沉淀法、离子交换法、反渗透法、电渗析法等方法。化学沉淀法是较广泛使用的方法，后一种方法由于处理成本高而难以使用。化学沉淀法除磷的原理是利用磷酸根与某些阳离子(如Fe2、Fe3、Al3)发生化学反应，生成水不溶性沉淀，使化学反应不断向产物进行，较终达到泥水分离去除废水、污水中过量磷的目的。如果污水中磷以多磷酸盐的形式存在，磷的去除依赖于沉淀和吸附。多磷酸盐一方面通过水解反应生成正磷酸盐，其中磷酸根与Fe2、Fe3、Al3反应生成沉淀；另一方面，生成的沉淀物是絮状的，可以吸附多磷酸盐，去除一部分磷。因此，化学除磷不是简单的化学反应过程[2]。化学沉淀法除磷，投加混凝剂的地方可以不同，但除磷原理是一样的。

化学沉淀过程

在化学沉淀法除磷过程中，实用的混凝剂是廉价的铁盐、铝盐和石灰。该过程可细分为直接沉淀、同时沉淀、后沉淀和预沉淀。

直接沉淀

直接沉淀是指污水经过机械格栅除砂后，只进行沉淀处理，总停留时间为3-4h。混凝剂可以使用铝盐、铁盐、石灰等。如聚合氯化铝、聚合硫酸铁不能使用亚铁盐。北欧国家很多处理厂都采用直接沉淀法，除磷效率约90%，有机物去除率约75%，是一种非常经济有效的处理工艺。

同步沉淀

同步沉淀是指在活性污泥的生化处理段加入化学混凝剂，通常加入生化池的头部或端部。生化池为混凝池，生物污泥和化学污泥在后续沉淀池中一起沉淀。总水力停留时间约为11.5小时.混凝剂可以是铝盐、铁盐、亚铁盐等。但是石灰不能用。同时，沉淀除磷效率约为90%，出水磷的质量浓度一般为1毫克/升.添加的混凝剂不仅可以除磷，而且有助于有机物的固液分离。由于化学污泥和生物污泥同时沉淀，污泥量增加，因此污泥龄比简单生化处理显著降低，硝化程度受到影响。

后沉淀

后沉淀是指生化处理出水经过化学处理后，用气浮或过滤的方法来分离污泥，而不是沉淀，常被归为三级处理工艺。总水力停留时间约为12h。混凝剂可以是铝盐、铁盐、石灰等。但不能使用亚铁盐。后沉淀是较有效的除磷工艺，除磷率大于95%，出水磷浓度小于0.5毫克/升。通常沉淀后沉淀的化学污泥返回初沉段与初沉污泥共沉淀，使污泥更容易浓缩，有助于提高初沉池的处理效率。在生物处理中也起着关键作用，可以防止负荷高时敏感生物污泥的流失，从而在除磷的同时提高BOD(生化需氧量)的去除效果。

预沉淀

预沉淀是在初沉池沉淀除磷，然后污水再次进入生物处理段。总水力停留时间约为9h。除磷率达到90%以上。混凝剂可以是铝盐和铁盐，但不能使用亚铁盐和石灰。常规生化处理工艺可去除约90%的生化需氧量，其中30%通过一次沉淀，60%通过二次生化处理，其余10%通过出水。增加化学预沉淀改变了有机物去除的分布比例。由于去除率为90%，初沉阶段可以去除约75%的BOD，生化处理阶段只能去除15%的有机物，因此生化处理阶段可以大大压缩。现有超负荷运行的污水处理厂改造通常采用预沉淀工艺，以减少生物处理段的负荷，从而降低能耗和生化污泥产量。预沉淀还可以去除有毒物质，保护敏感生物段，明显缩短水力停留时间。从能耗上来说，尤其是电费高的时候，预沉淀是非常必要的。化学药剂的成本可以从生化段节省的能耗和除磷效果中得到充分补偿。化学沉淀法仍然是一种实用有效的除磷技术，因为世界上普遍强调要大规模控制水环境的优点是操作简单，除磷效果好，处理效率稳定在80% ~ 90%，无二次释磷造成的二次污染，进水浓度大或波动时除磷效果好。缺点是：法用量大，处理成本高，产生大量化学污泥。