眾所周知,總磷是水質監測中最重要的一項之一,國際油管環保部門對此也是相當重視。今天我們就來和大家聊一聊水中磷的產生原因,以及對大自然的危害。
首先我們來說說總磷超標的原因吧,我們從工業和生活這兩方面入手來探討一下是什么原因使總磷超標。
一、生活方面生活污水總磷超標的原因
1、生活污水中含磷太高(一般為含磷洗衣粉造成)2、好氧段的聚磷菌,不能大量攝取溶解性磷,排泥不暢,沉淀效果不理想。增大二沉池還原電位增高、造成磷釋放,除磷效果就會不盡人意,就會產生總磷超標。生活污水中的磷主要來自餐廚廢水和洗衣粉殘留,然而市政污水廠最頭疼的還是總氮問題,所以常常會小看總磷。而水處理中,人們對除磷的掌控也不如脫氮,尤其是對除磷微生物的研究力度遠遠小于對脫氮微生物的研究力度,所以現在看來總磷超標的原因更像玄學問題。在系統運維上,聚磷菌的最適條件偶爾會和其他微生物發生沖突,不少人就會默認放棄聚磷菌,選擇偏向硝化/反硝化菌。
二、工業方面
1、部分污水處理廠總磷處理采用生物法,生物除磷中通過聚磷菌在厭氧狀態下釋放磷,在好氧狀態下過量地攝取磷。經過排放富磷剩余污泥而除磷,導致出水總磷超標。
2、無機磷化工廢水中含有一定量磷、氟、砷等雜質,其對環境影響較大,必須嚴格控制后達標排放。這也是磷化工生產企業廢水處理最困難的地方。
3、化學鍍鎳是用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在金屬表面,而這種工藝常用的還原劑是次磷酸鈉,這種工藝最終會導致廢水中的次亞磷超標,這種磷的去除方法比較特殊,引起不能與傳統除磷劑發生反應,從而無法去除。
清楚了水中總磷超標的原因,接下來就是如何去治理這些頑皮的磷了。1、在后端投加除磷劑來解決,生活污水廠經過生化后,磷一般都以正磷酸鹽形態存在,鐵鹽、鋁鹽等對磷都有很好的去除效果。2、通過調節微生物營養比例、DO值、污泥濃度等一系列因素,調整生化處理效果,提高生化去除率。3、添加污水處理工藝設備,進一步對總磷進行處理。
影響總磷超標的分析如下:
01 化學除磷的疏漏
如果采用化學除磷,原理是投加無機金屬鹽進行化學沉析,比如投加氯化鐵和磷反應生成不可溶的磷酸鐵,或者投加氯化鎂和磷反應生成鳥糞石回收利用。
這方法能有效去除溶解在廢水里的正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機磷酸鹽,但忽視了一些不可溶的磷。理論上處理好SS就能去除不可溶的磷,但磷元素很分散,平時裹挾在污泥和懸浮物中,借助污泥老化解體、污泥中毒死亡、污泥解絮、污泥膨脹等情況重新散逸在水中。
02 生物除磷的疏漏
城市污水處理廠除磷主要是依靠生物除磷,即在好氧段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處于厭氧和好氧狀態,實現磷酸鹽的釋放與吸收,并通過排放剩余污泥來達到除磷目的。在生物除磷難以達標的條件下,還可以考慮投加化學藥劑來輔助除磷。化學除磷主要是通過混凝、沉淀和過濾等方法使磷成為不溶性的固體沉淀物,從污水中分離出來。
生物除磷是利用聚磷菌在好氧條件下過量攝入磷元素合成聚合磷酸鹽儲存在體內的特性,再通過排泥的方式去除這部分磷。為了保證池子里始終有足夠數量的聚磷菌,需要把一部分吸飽了磷的聚磷菌送回厭氧池把磷釋放出來,然后再次進入好氧池完成繁殖。生物除磷比化學除磷更容易出狀況,但凡有東西讓聚磷菌這套流程走不同,出水總磷就超標了。
溫度:
雖然聚磷菌屬于對溫度不太敏感的類型,但也只是相對而言,該怕冷時還是怕冷。低于10℃時生長速度明顯減緩。
pH:
生物除磷的pH在6.5-8.0比較合適,pH低了會影響吸磷效率,而且pH下降造成的影響是破壞性的,經過短時間大幅下降后,哪怕再提升回原樣,吸磷效率也無法恢復。
低pH有利于磷的釋放,高pH有利于磷的吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷系統中,宜將混合液的pH控制在6.5~8.0的范圍內。由于對出水總磷指標要求的不斷提高,除生物除磷外,化學除磷也得到越來越的應用。但化學除磷在提高除磷效果的同時,也會因為投加化學藥劑而使剩余污泥量大大增加,進而增加污泥處理量與泥餅處置量。實際中應根據實驗來確定化學藥劑的投加點與投加量,并及時調整,確保出水磷含量穩定達標,并盡可能降低藥耗。
DO:
溶解氧濃度是聚磷菌聚磷和釋磷的判斷條件,厭氧池溶解氧不能高于0.2mg/L,好氧池溶解氧不能低于2mg/L,否則會影響聚磷菌的除磷效果。
污泥齡:
對于除磷而言,排泥越快除磷就越多,但為了保證好氧池污泥的正常活性,污泥齡一般控制在8天左右。
BOD5/TP:
要保證除磷效果,應控制進入厭氧區的污水中BOD5/TP大于20。由于聚磷酸菌屬不活動菌屬,其生理活動較弱,只能攝取有機物中極易分解的部分。因此,進水中應保證BOD5的含量,確保聚磷酸菌正常的生理代謝。但許多城市污水處理廠實際進水存在碳源偏低,氮、磷等濃度較高等現象,導致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要,影響了生物除磷的效果。
硝態氮濃度:
厭氧區的微生物處理硝態氮會消耗有機質,如果硝酸鹽濃度大于2mg/L。會明顯抑制聚磷菌的釋磷,保險起見,一般會控制在1.5mg/L以下。
回流比
厭氧-好氧除磷系統的的回流比不宜太低,應保持足夠的回流比,盡快將二沉池內的污泥排出,防止聚磷菌在二沉池內遇到厭氧環境發生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應盡量降低回流比,以免縮短污泥在厭氧區的實際停留時間,影響磷的釋放。在厭氧-好氧除磷系統中,若污泥沉降性能良好,則回流比在50~70%范圍內,即可保證快速排泥。
水力停留時間
污水在厭氧區的水力停留時間一般在1.5~2.0h的范圍內。停留時間太短,一是不能保證磷的有效釋放,二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸,以供聚磷菌攝取,從而也影響了磷的釋放。污水在好氧區的停留時間一般在4~6h,這樣即可保證磷的充分吸收。