前置及后置化學除磷在工業廢水處理中的應用

林加向

（廈門百澎環保科技有限公司，福建 廈門 361000）

前置及后置化學除磷在工業廢水處理中的應用

林加向

（廈門百澎環保科技有限公司，福建 廈門 361000）

實際工程應用表明：將前置及后置協同除磷技術用于工業廢水處理，前置化學除磷可降低生化處理的有機負荷；后置化學除磷可改善生化出水的沉淀性及鈣鹽與廢水中磷酸鹽的結合，保證出水TP≤0.5mg/L。

含磷工業廢水；前置及后置除磷協同作用；鈣鹽；混凝沉淀

磷的去除有化學除磷和生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經濟的除磷方法，但由于生物除磷工藝目前還不能保證穩定達到≤0.5mg/L出水標準的要求，所以要達到穩定的出水標準，常需要采取化學除磷措施。本文就前置及后置化學除磷協同作用在實際工程中的應用效果進行探討、總結，可為類似工程提供參考。

1 工程簡介

某公司擬建廢水處理廠將生產產生的廢水和生活廢水處理至滿足《廈門市水污染排放控制標準》（DB35/322-2011）中的一級排放標準并達到《生活雜用水水質標準》（CJ/T 48-1999）中的回用水質標準后用于綠化。

2 設計進水水質及出水水質

設計進水水質及水量見表1，設計出水水質目標見表2。

3 工藝流程設計

根據已掌握的資料，該廢水主要來源于生產上的清洗廢水及各工藝所用酸堿廢水，依據節省資源的原則對其進行分類收集及處理。

表1 設計進水水量及水質

表2 設計出水水質

（1）高濃度含磷廢水COD及TP含量過高，先采取前置化學處理降低其COD及TP的含量以降低后續生化處理負荷。

（2）綜合混合后的廢水中N、P含量仍很高，生化處理需考慮同步脫氮除磷，因此生化處理系統采用A2/O處理工藝進行生化除磷處理。

（3）根據資料文獻[1、2]，生物除磷效果與排放標準（≤0.5mg/L）常有一定差距，且除磷效果受多種因素影響而不很穩定。基于以上考慮，在保證處理效果的前提下，要降低工程費用和運行費用，并便于操作管理，擬訂工藝流程見下圖。

廢水處理工藝流程圖

4 工藝設計說明

4.1 高濃度含磷廢水分流預處理

由于高濃度含磷廢水中的磷含量較高，因此對該廢水進行單獨收集處理，采用添加化學藥劑進行除磷處理。處理設施采用鋼結構處理槽，包括調節收集槽、快混槽、慢混槽、化學沉淀槽及污泥處理單元。快混槽、慢混槽設計水力停留時間為20min，采用機械攪拌方式，其中快混槽攪拌機轉速為120rpm，慢混槽攪拌機轉速為9rpm；化學沉淀槽水力表面負荷為20m3/m2·d。

4.2 前置高濃度含磷廢水化學除磷及藥劑添加計量

前置化學除磷處理設施包括加藥間、儲藥桶、計量加藥機及自動加藥控制系統等。藥劑方面主要有：調節廢水pH值的堿液及酸液，用于生成難溶性磷酸鹽的濃度為10%的氯化鈣溶液，混凝劑選用液態的濃度為10%的聚合氯化鋁，助凝劑選用濃度為0.1%的陰性聚丙烯酰胺溶液。其中氯化鈣的投加量約為310mg/L[1]，10%的聚合氯化鋁投加量為1.65～1.80mL/L。

4.3 生物處理單元

生物處理系統是去除有機物、氨氮及磷的主要處理單元。其中好氧池采用三級式接觸氧化處理方式，在三個獨立的好氧池中加入φ10cm球狀填料作為微生物生長繁育的載體，微生物在球狀填料表面形成膜狀活性污泥—生物膜，生物膜上的微生物攝取廢水中的有機物作為營養來源，從而使廢水得到凈化。與活性污泥法相比，生物膜法具有產生的污泥量較少，抗沖擊負荷的能力較強等優點。

A2/O工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池三部分組成，在厭氧池及缺氧池池底設有噴流攪拌器，對水體進行緩慢攪拌，防止污泥沉降，并防止因攪拌過度而造成溶解氧的溶入[3]。厭氧區溶解氧濃度＜0.2mg/L，水力停留時間為1h，缺氧段溶解氧＜0.5mg/L，水力停留時間為1.5h，好氧段采用三級式接觸氧化法，BOD5面積負荷為0.01kg/m2，總停留時間約為8h。球狀填料填充率為60%，球狀填料的比表面積為80m2/m3。采用2臺三葉羅茨鼓風機供氣，總供氣量為1200m3/h，散氣系統采用STD-300膜片式微孔曝氣盤，服務面積為1～3m2/個，通氣量為100～280L/min。

4.4 后置化學處理單元及生物沉淀池

在生物處理出水中投加氯化鈣等藥劑進行混凝沉淀處理，設計投加點為生化出水，水中溶解性的磷正好能與投加的藥劑進行充分反應生成磷酸鹽絮狀沉淀，并在生物沉淀池完成固液分離，生物沉淀池產生的污泥一部分回流至厭氧池，與進流廢水混合后進入生化處理系統處理，另一部剩余污泥通過消化、濃縮及脫水處理后，泥餅外運處理。

后置化學處理單元與前置化學處理共用一個加藥間，加藥機單獨設置，其中氯化鈣的加藥量為16.5mg/L，10%的聚合氯化鋁的加藥量為1.1～1.3mL/L。同樣采用機械攪拌方式，添加池攪拌機轉速為120rpm，反應池攪拌機轉速為9rpm。水力停留時間均為15min，生物沉淀池采用中間進水，四周出水的輻流式沉淀池。中央驅動刮泥機，再通過底部排泥管進行排泥。設計水力表面負荷為15m3/m2·d。

4.5 高效過濾處理單元

生物沉淀池出水流至中間水池，再由中間水池過濾泵泵送至上流式高效過濾系統進行過濾處理，過濾系統采用纖維填料過濾罐，主要是去除水中懸浮物質，過濾后處理出水流入放流水池。此單元利用濾料粒子間的阻留作用及吸附作用，使填料過濾設備分離水體中懸浮性固體微粒，達到過濾效果。共設置高效自動過濾系統2套，過濾罐直徑Φ2300×2500（總高，mm），過濾罐面積負荷為180m3/m2·d。

4.6 污泥處理單元

廢水處理廠污泥來自化學沉淀槽及生物沉淀池，由于化學污泥沉降性能較好，且沒有活性，不宜與生物污泥混合，需單獨設置污泥貯槽及污泥脫水系統。生物沉淀池污泥經由污泥泵送至污泥消化池進行污泥減量處理，再流至污泥濃縮池。在污泥濃縮池中，利用重力沉降的原理使污泥濃度得以提高后，再用污泥脫水機脫水后外運。污泥處理間設有脫水助劑槽、脫水助劑加藥機、脫水機清洗系統。

5 運行效果

工程竣工后，經過連續的調試、試運行及運行階段，出水水質穩定達到《廈門市水污染排放標準》（DB35/322-2011）中的一級排放標準，表3是廢水廠運行期間的進出水水質監測表。

表3 2013年廢水處理廠進、出水水質監測表

連續多月的運行數據顯示：前置化學處理對高濃度含磷廢水中磷的去除率在40%～60%之間，可初步降低廢水中的磷含量，并降低進入生化系統的有機負荷，減少活性污泥產生量。后置化學除磷的加入保證了出水中磷的穩定達標排放。

6 工程效益

目前該廢水處理廠處理后的出水水質穩定達到《廈門市水污染排放標準》（DB35/322-2011）中的一級排放標準，并已實現處理后出水回用于生產用水，出水回用率穩定在80%左右，回用水經活性炭過濾等一系列預處理后匯入純水生產車間，用于純水生產補水，達到環境效益、經濟效益、社會效益的三統一。

7 結語

（1）考慮到高濃度含磷廢水COD、TP含量較高，采用分流處理方式，將該股廢水分流后采用化學除磷方式單獨處理，最大限度地降低廢水中的磷含量。

（2）生物處理系統采用可同步脫氮除磷的A2/O處理工藝，好氧段采用三級式接觸氧化膜法，與活性污泥法相比，生物膜法具有產生的污泥量較少、抗沖擊負荷的能力較強等優點。

（3）生物處理系統能有效降低廢水中的有機物質，對COD、BOD有高效的去除效果，但對磷的去除能力有限，無法保證出水中磷含量＜0.5mg/L的要求。后置化學除磷系統的加入，有效保證了處理出水的達標排放。

[1] 張亞勤.污水處理廠達到一級A排放標準中的化學除磷[J].中國市政工程，2009（5）：40-41，55．

[2] 高偉勝.化學沉淀法處理高濃度含磷廢水[J].工業用水與廢水，2012（4）：24-26．

[3] 韓紅軍主編.污水處理構筑物設計與計算[M].黑龍江：哈爾濱工業大學出版社，2002：245-246.

Application of Preposition and Postposition Chemical Phosphorus Removal in Industrial Wastewater Treatment

LIN Jia-xiang

(Xiamen Baipeng Environmental Engineering Co., Ltd, FuJian Xiamen 361000, China)

The practice engineering application indicates: The technology of preposition and postposition synergistic phosphorus removal treats the industrial wastewater. The preposition chemical phosphorus removal can reduce the organic load of the biochemical treatment; The postposition chemical phosphorus removal can improve the deposition of biochemical water and the combination of calcium salt and the phosphate in the wastewater, and ensure the water outlet is at TP≤0.5mg/L.

phosphorus-contained industrial wastewater; preposition and postposition synergistic phosphorus removal; calcium salt; mixed coagulation sedimentation

X703

A

1006-5377（2017）03-0050-03