污水處理化學除磷技術
當前，水生態(tài)系統(tǒng)污染逐步惡化，為此，各地區(qū)逐步加大對污水處理工作的重視與投入力度。其中，除磷技術的應用較為廣泛。然而，化學除磷環(huán)節(jié)存在各類亟待解決的問題，這使得整體處理效果難以達到預期指標。為此，切實優(yōu)化除磷方式具有實際意義。
1、水體富營養(yǎng)化的危害及城市污水處理的基本要求
1.1 水體富營養(yǎng)化的危害
現(xiàn)階段，我國水生態(tài)環(huán)境中的磷元素主要來自于農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)廢水與生活污水三方面。從專業(yè)角度來說，水體富營養(yǎng)化問題所帶來的負面影響較為嚴重，且生態(tài)修復難度系數(shù)較高。水體富營養(yǎng)化的危害主要體現(xiàn)在如下幾方面：
①水體富營養(yǎng)化為水藻類植物提供了豐富的營養(yǎng)元素，這使得水藻在短時間內(nèi)快速生長，并逐步覆蓋整個水體環(huán)境，而這些水藻植物的非常規(guī)生長使水體含氧量急劇下降，導致各類水生生物因缺氧而死亡，同時，水體的自凈化能力下降，造成嚴重的生態(tài)污染;
?、谒w污染處理難度較大，需要投入大量的機械設備與人力資源，這就增大了處理成本;
?、劢档退w透明度，散發(fā)濃烈的腥臭味，影響空氣質量;
?、芩w底部堆積的有機物質在微生物作用下分解產(chǎn)生有害氣體，抑制水生生物繁殖。
1.2 城市污水處理的基本要求
城市污水處理系統(tǒng)的核心理念是依靠微生物分解作用，降解水體環(huán)境中的污染物，凈化水質。然而，在生物處理過程中，由于脫氮與除磷工藝相互制約，使得生物凈化法的綜合處理效果不夠理想。為此，絕大多數(shù)城市污水處理廠優(yōu)先采用化學除磷法。
2005年之前，各地區(qū)污水處理廠建設多參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》，并將出水水質含磷量控制在1.5mg/L的標準。隨著各基層政府逐步加大對城鎮(zhèn)污水處理工作的重視，相關排放標準進一步完善，并將出水水質總磷量指標調(diào)整為1mg/L。
2、污水除磷技術的基本概念
按照凈化處理方式差異，污水除磷技術主要包括生物處理法、物化處理法與人工濕地技術三大類。其中，物化處理法又包括化學絮凝沉淀法、物理吸附法、干燥結晶法與離子交換法等。生物處理法主要依靠生物膜過濾與活性炭吸附。而人工濕地除磷處理技術是生物法與生態(tài)法的有機整合。
化學除磷法的核心原理是通過投放一定比例的化學藥劑，形成不溶性磷酸鹽沉淀物，依靠固液分離技術祛除污水中的磷元素?，F(xiàn)階段，城市污水化學除磷法的研究重心集中在選擇化學藥劑方面。相比之下，化學沉淀法的實用性較強，其特異性優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾方面：操作工序簡便、除磷效果突出、綜合處理效率高、且二次污染小等。
即使進水濃度波動性較大，化學沉淀法也可以保證除磷效果達到標準要求。但該技術也存在一定的缺陷：化學藥劑需求量與化學污泥產(chǎn)生量較大，需要投入大量的資金。基于我國各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平嚴重失衡，整體發(fā)展較為落后的地區(qū)，無法提供充足的資金進行污水治理，而如何限度的壓縮污水處理成本，搞好生態(tài)文明建設工作成本各基層政府致力探究的新課題。
3、污水處理化學除磷過程中存在的各類問題
縱觀市政污水處理化學除磷工作開展現(xiàn)狀可知，其中仍存在諸多亟待解決的問題，如前置沉淀化學除磷效果不達標、同步沉淀除磷效率低下、后置沉淀除磷經(jīng)濟損耗高等，這些問題造成大量的資金浪費與資源損耗，且水生態(tài)系統(tǒng)失衡。
3.1 前置沉淀化學除磷過程存在的問題
隨著市場經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，城市污水中的磷元素含量逐步提升。例如，污水中的多磷酸鹽類物質，由于無法自然降解，使得化學除磷效果達不到標準要求。另外，水體環(huán)境有機負荷能力的下降，也在一定程度上制約了化學除磷的反硝化功能。與同步沉淀化學除磷過程相比，前置沉淀法的化學藥劑需求量與污泥產(chǎn)生量較大，并且在后續(xù)處理過程中，需要將除磷指標控制在1-2mg/ml的水平，而這也對污水處理廠的專業(yè)技術儲備提出了更高的要求。
3.2 同步沉淀化學除磷過程存在的問題如下所述
相比前置沉淀法來說，同步沉淀化學除磷技術在諸多方面體現(xiàn)出特異性優(yōu)勢，但也存在一定的缺陷。首要問題是無機污泥含量檢測工作。由于化學沉淀的檢測結果需要借助排泥實現(xiàn)，而化學藥劑投放量增加會干擾檢測結果，導致檢測結果缺乏準確性。此外，金屬沉淀劑的使用會在一定程度上抑制硝化反應，過量使用會導致酸性增強，酸堿度失衡，降低硝化反應速率。
3.3后置沉淀化學除磷過程存在的問題
后置沉淀化學除磷是關鍵的環(huán)節(jié)，因此其經(jīng)濟成本也相對較高，同時，金屬沉淀劑的過量使用，會增加污水中的鐵或鋁含量，導致其超過預期指標，影響污水處理工作。另外，在后續(xù)過濾過程中，由于過濾負荷強度增加，在很大程度上降低了磷處理效率。由此可見，后置沉淀應當整合應用前置沉淀與同步沉淀法，盡可能的提升磷處理效率。
4、優(yōu)化污水處理化學除磷過程的具體策略
4.1 優(yōu)化化學除磷過程的控制系統(tǒng)，加大維護力度工作人員應當優(yōu)化市政污水處理廠自有系統(tǒng)，加大控制投入力度?；瘜W除磷沉淀法的用藥量直接決定了最終除磷效果。因此，應當切實優(yōu)化除磷控制系統(tǒng)，提升除磷工作效率。例如，以曝氣池末端的加藥作為控制樞紐，以反硝化過濾池的藥物控制作為輔助，通過整合應用高科技技術，將曝氣池末端處的加藥量控制系統(tǒng)設定為可根據(jù)加藥前的污水含磷濃度、污水進水量及出水量等基本參數(shù)，控制加藥泵的運轉效率，并且全方位動態(tài)監(jiān)測污水中的含磷量。然后，通過比較出水設定數(shù)值，判斷是否需要在后置沉淀過程中啟動加藥裝置，以防加藥量不合理影響整體處理效果。
在優(yōu)化控制系統(tǒng)后，控制總磷含量，并將總磷濃度控制在合理范圍內(nèi)。在條件允許的情況下，使用高科技技術維持總磷濃度的穩(wěn)定狀態(tài)。再者，隨著現(xiàn)代科技水平的提高與領域拓展，可以進一步優(yōu)化除磷系統(tǒng)，并依靠控制系統(tǒng)定期匯總分析除磷情況。
另外，依托專業(yè)科技技術全方位動態(tài)檢測整個除磷過程，采用標準的數(shù)據(jù)信息進行通信，限度的提升除磷效率。且設定除磷的系統(tǒng)模型，嚴格把控參數(shù)調(diào)整，并定期組織專業(yè)技術人才參與技能培訓，積極開展機械設備維護工作，利用相應程度計算除磷數(shù)據(jù)信息，記錄污水除磷的情況變化，進行實時監(jiān)測與控制，實現(xiàn)對除磷情況的最優(yōu)化預測。
4.2 優(yōu)化化學除磷技術，嚴格控制藥點選擇
優(yōu)化化學除磷技術是完善化學除磷控制系統(tǒng)的關鍵。通常來說，化學除磷法是生物除磷法的基礎保障。因此，在化學除磷過程中，要進一步強化專業(yè)技術，并加大對藥點選擇的重視。結合上文內(nèi)容可知，在應用前置沉淀技術的過程中，不僅無法保證磷元素的全部水解，還會產(chǎn)生大量的污泥，增加藥劑消耗量與污泥產(chǎn)生量，影響除磷處理效果，并對后續(xù)生物除磷作業(yè)造成一定的阻礙。對此，應當在前置沉淀的初沉淀池中，不采用藥物除磷法，進而減少污泥量，避免對后續(xù)生物除磷造成不利影響。
同步沉淀除磷主要包括厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和二沉池幾部分，應當將藥點設置在好氧區(qū)的出水口處，在經(jīng)過多次過濾處理后，在好氧區(qū)出水處通過管道進入二淀池的過程中進行藥劑的反應，當污水進行二淀池的過程中直接進行沉淀和分離，而且在好氧區(qū)中本身就有能夠吸收磷的微生物。因此，在污水進入二沉淀池時，水體中的含磷濃度相對較低，再經(jīng)過管道中藥劑的中和反應，可進一步減小污泥量，促進生物除磷工藝的正常運轉。
此外，在優(yōu)化除磷技術后，一旦污水中的磷濃度超過限定濃度，在投入藥劑的過程中，可限度的保證除磷效果，進一步降低藥劑損耗量同時，減小污泥積存量。如果污水處理廠的專業(yè)技術過硬，且基礎配套設備齊全，也可以在二沉淀池的出水處投放藥劑，但需要確保技術的合理性與設備的高效性，以沉淀的方式去除污泥。但是，應當格外注意的是，此類方法多用于污水深度處理的過程中，且對生物除磷的技術影響較小。
5、結束語
綜上所述我們可以獲知，隨著各基層政府部門逐步加大了對污水處理工作的重視力度，相關部門對污水處理的化學除磷方式也提出了更高的要求。為此，本文簡要介紹了化學沉淀除磷的基本流程，分析了其中存在的各類突出性問題，然后提出了一系列切實可行的改進措施，希望可以通過優(yōu)化化學除磷控制系統(tǒng)，提高污水除磷處理效率，保證整體工作質量，最終促進城市環(huán)保工作的進一步發(fā)展，保障人們生活質量。
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