化學除磷原理

㈠ 脫氮除磷工藝的原理

氨氮通過好氧亞硝復化、制硝化作用生成亞硝酸根、硝酸根，亞硝酸根、硝酸根通過缺氧反硝化生產氮氣，從水中逸出。

除磷菌在厭氧條件下釋放磷，再在好氧條件下過度吸磷，通過排泥除磷。

拓展資料：

生物脫氮機理

生物脫氮理論認為生物脫氮主要包括硝化和反硝化2個生化過程,並由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來完成。

氨化作用即水中的有機氮化合物在氨化細菌分解作用下轉化為氨氮。一般氨化過程與微生物去除有機物同時進行,氨化作用進行得很快,有機物去除結束時,氨化過程也已完成,故無需採取特殊的措施。

硝化作用即在供氧充足的條件下,水中的氨氮首先在亞硝化細菌的作用下被氧化成亞硝酸氮,然後再在硝化細菌的作用下進一步氧化成硝酸氮。由於亞硝化細菌和硝化細菌的生長速率低,所以要求較長的污泥齡。

反硝化作用是由反硝化細菌完成的生物化學過程。在缺氧條件下,反硝化細菌將硝化產生的亞硝酸氮和硝酸氮還原成氣態氮(N2)或N2O、NO。由於反硝化細菌是兼性厭氧菌,只有在缺氧或厭氧條件下才能進行反硝化,因此需要為其創造一個缺氧或厭氧的環境(好氧池的混合液迴流到缺氧池)。

㈡ 高人詳細介紹下污水處理中的化學除磷的工藝和方法有哪些

磷的去除有化學除磷生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經濟的除磷方法，但由於該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准，常需要採取化學除磷措施來滿足要求。
化學除磷是通過化學沉析過程完成的，化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽葯劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽混合後，形成顆粒狀、非溶解性的物質，這一過程涉及的是所謂的相轉移過程，反應方程舉例如式1。實際上投加化學葯劑後，污水中進行的不僅僅是沉析反應，同時還進行著化學絮凝反應，所以必須區分化學沉析和化學絮凝的差異。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反應可以簡單的理解為：水中溶解狀的物質，大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用於改善沉澱池的沉澱效果，而沉析則用於污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換，則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽葯劑後，一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽，也會同時產生非溶解性的氫氧化物(取決於PH值)。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最後通過固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學污泥)，達到化學除磷的目的。
根據化學沉析反應的基礎，為了生成磷酸鹽化合物，用於化學除磷的化學葯劑主要是金屬鹽葯劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價金屬離子葯劑投加到污水中後，都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物。出於經濟原因，用於磷沉析的金屬鹽葯劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰。這些葯劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。二價鐵鹽僅當污水中含有氧，能被氧化成三價鐵鹽時才能使用。Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或採用同步沉析工藝投加到曝氣池中，其效果同使用Fe3+一樣，反應式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
與沉析反應相競爭的反應是金屬離子與OH的反應，所以對於各種不同的金屬鹽產品應注意的是金屬的離子量，反應式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體，這對於沉析產物的絮凝是有利的，同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的，但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。
沉析效果是受PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對於鐵鹽最佳PH值范圍為5.0～5.5，對於鋁鹽為6.0～7.0，因為在以上PH值范圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽葯劑會給污水和污泥處理還會帶來益處，比如會降低污泥的污泥指數，有利於沼氣脫硫等。
由於金屬鹽葯劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析葯劑溶液中另外含有酸的話，則需特別加以注意。
投加金屬鹽葯劑後相應會降低污水的鹼度，這也許會對凈化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時，必須考慮對硝化反應的影響。
另外，如果污水處理廠污泥用於農業，使用金屬鹽葯劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。
除了金屬鹽葯劑外，氫氧化鈣也用作沉析葯劑。在沉折過程中，對於不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因為隨著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，採用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。磷酸鈣的形成是按反應式6進行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外，還會產生碳酸鈣，這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢，反應式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(鹼度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與鹼度成正比的。
對於軟或中硬的污水，採用鈣沉析時，為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
化學沉析工藝是按沉析葯劑的投加地點來區分的，實際中常採用的有：前沉析、同步沉析和後沉析或在生物處理之後加絮凝過濾。
(1)前沉析
前沉析工藝的特點是沉析葯劑投加在沉砂池中，或者初次沉澱池的進水渠(管)中，或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉澱池中通過沉澱而被分離。如果生物段採用的是生物濾池，則不允許使Fe2+葯劑，以防止對填料產生危害(產生黃銹)。
前沉析工藝(如圖2所示)特別適合於現有污水處理廠的改建(增加化學除磷措施)，因為通過這一工藝步驟不僅可以去除磷，而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的沉析葯劑主要是生灰和金屬鹽葯劑。經前沉析後剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1，完全能滿足後續生物處理對磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最廣泛的化學除磷工藝，在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將沉析葯劑投加在曝氣池出水或二次沉澱池進水中，個別情況也有將葯劑投加在曝氣池進水或迴流污泥渠(管)中。目前很多污水廠都採用，如廣州大坦沙污水處理廠三期就是採用的同步沉析，加葯對活性污泥的影響比較小。
(3)後沉析
後沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物設施相分離的設施中進行，因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析葯劑投加到二次沉澱池後的一個混合池(M池)中，並在其後設置絮凝池(F池)和沉澱池(或氣浮池)。
對於要求不嚴的受納水體，在後沉析工藝中可採用石灰乳液葯劑，但必須對出水PH值加以控制，比如採用沼氣中的CO2進行中和。
採用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需恆定供應空氣而運轉費用較高。

㈢ 化學除磷會比生物除磷產生的污泥量要大的多，但化學除磷速度快，怎樣減少它的污泥量呢

化學除磷和生物除磷的原理是不一樣的，化學除磷，是先氧化把有機磷轉化為無機磷，然版後再利用除磷劑權將廢水中的磷酸根沉澱下來達到去除的目的。
所以，根據這個原理，化學除磷的污泥量是很難減的，只能通過工藝優化確定最佳工藝條件、選用效果較高的除磷劑來適當控制。

㈣ 除磷設備有哪些,工作原理是怎樣的

污水處理設備除磷的工藝有哪些？權鼎結合多年的在污水處理領域的經驗，總結出以下幾點污水處理設備除磷的工藝。生物除磷工藝優點：表現出除磷效果好，並能改進污泥沉降性能，減少活性污泥膨脹現象等。下面列舉幾個常用工藝。
1、A2/O工藝
A2/O工藝是在 A/O工藝的基礎上增加了一個缺氧階段，使好氧區中的混合液迴流至缺氧區使之反硝化脫氮，從而使除磷和脫氮相結合。縮小了曝氣區的體積。、
但是由於存在內循環，系統排放的剩餘污泥中只有少部分經歷了完整放磷吸磷過程，其餘基本上未經厭氧狀態而直接由缺氧區進入好氧區，這對於系統除磷是不利的。而且為了降低迴流污泥中的硝酸鹽，必須提高混合液迴流量，從而增加電耗。
2、Phostrip工藝
該工藝把生物法和化學除磷法結合在一起，將一部分迴流污泥 (約為進水流量的 10%～20%)分流到厭氧池除磷，污泥在厭氧池中通常停留 8～12 h，聚磷菌則在厭氧池中進行磷的釋放，脫磷後的污泥迴流到曝氣池中繼續吸磷。含磷上清液進入化學沉澱池，投加石灰生成沉澱。它除磷效率可達 90%以上，處理出水含磷量可低於1mg·L-1，對進水水質波動的適應性較強，較少受進水 BOD 的影響，加之大部分磷以石灰污泥的形式沉澱去除，因此污泥處理不像高磷剩餘污泥那樣復雜。
3、氧化溝工藝
氧化溝工藝由於其特殊的運行方式，在空間上形成了缺氧、好氧的交替變化，達到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低負荷和較長的泥齡條件下運行，由於無需迴流，比一般工藝節能 10%～20%。若水量大或負荷高，則工藝佔地面會很大。
所有的生物除磷系統都有以下幾個特點：保證厭氧區真正處於厭氧狀態，既不存在游離態的溶解氧，也不存在硝酸根等結合態氧，如通過改變污泥迴流方式和路徑以避免硝酸根進入厭氧區，而防止厭氧區的反硝化作用，對聚磷菌厭氧釋放磷的競爭抑製作用;保證厭氧區進水中易生物降解有機物的含量，以使聚磷菌能在與其它細菌對食料的爭奪中占優勢，如可在進水中加入初沉污泥酸性發酵液等。
微點環保簡述生物除磷的基本原理是利用一種被稱為聚磷菌(也稱為除磷菌、磷細菌等)的細菌在厭氧條件下能充分釋放其細胞體內的聚合磷酸鹽(該過程稱為厭氧釋磷);而在好氧條件下又能超過其生理需要從水中吸收磷(該過程稱為好氧吸磷)，並將其轉化為細胞體內的聚合磷酸鹽，從而形成富含磷的生物污泥，通過沉澱從系統中排出這種富磷污泥，達到從廢水中除磷的效果。
①在厭氧區內的釋磷過程，在沒有溶解氧和硝態氮存在的厭氧條件下，兼性細菌通過發酵作用將溶解性BOD轉化為揮發性有機酸(VFA)，聚磷菌吸收VFA並進入細胞內，同化合成為胞內碳源的儲存物——聚-β-羥基丁酸鹽(PHB)，所需的能量來源於聚磷菌將其細胞內的有機態磷轉化為無機態磷的反應，並導致磷酸鹽的釋放。