污水在二级处理中如何除磷去氮

A. 污水中化学除磷原理是什么

生物除磷原理：利用聚磷菌分别在厌氧（放磷）条件下和好氧（吸磷）条件下发生的作用，最终通过排泥作用将磷（盐）除去 过程利用就是AAO生物反应工艺。
水处理除磷剂：主要用于去除无机磷、有机磷等水体中的总磷，有效解决水体富营养化，用于电镀、线路板、化工、生活污水等废水处理中。具有吸附、架桥、混凝、共沉淀、网捕、置换、离子交换等作用机理，在强化去除重金属离子、COD、氨氮、色度、悬浮物等方面具有明显的优势。
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生物除磷的基本过程
1、除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2、除磷菌的磷释放
在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3、富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。

B. 高人详细介绍下污水处理中的化学除磷的工艺和方法有哪些

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的，化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处，比如会降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话，则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，如果污水处理厂污泥用于农业，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢，反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的，实际中常采用的有：前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中，或者初次沉淀池的进水渠(管)中，或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使Fe2+药剂，以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施)，因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷，而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1，完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺，在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用，如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析，加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中，并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体，在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须对出水PH值加以控制，比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷，但因为需恒定供应空气而运转费用较高。

C. 污水处理之除磷方法 污水处理之除磷方法介绍

1、石灰除磷

石灰除磷是投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀。由于石灰进入水中后，首先与水的碱度反应生成碳酸钙沉淀，然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀，因此所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度，而不是废水的磷酸盐含量。另外，废水的镁硬度也是影响石灰除磷的因素。因为在高pH值条件下，生成的Mg（OH）2沉淀是胶体沉淀，不但消耗石灰，而且不利于污泥脱水。pH对石灰除磷的影响很大，随着pH升高，羟基磷灰石的溶解度急剧下降，即磷的去除率增加，pH大于9.5后，水中所有磷酸盐都转为不溶性的沉淀。一般控制pH在9.5~10之间除磷效果最好。不同废水的石灰量投加应该通过实验确定。石灰除磷的具体方法有三种。一是在污水厂初沉池之前投加，而是在污水生物处理之后的二沉池投加，三是在生物处理系统之后投加石灰并配有再碳酸化系统。

2、铝盐除磷

铝盐除磷的常用药剂是硫酸铝和硫酸钠。不同的是投加硫酸铝会降低废水的pH，而投加硫酸钠会提高废水的pH。因此硫酸铝和硫酸钠分别适用于处理碱性和酸性废水。铝盐的投加比较灵活，可以在初沉池前投加，也可以在曝气池中投加，或者在曝气池和二沉池之间投加，还可以将化学除磷与生物处理系统分开，以二沉池出水为原水投加铝盐进行混凝过滤、或在滤池前投加铝盐进行微絮凝过滤。在初沉池前投加，可以提高初沉池对有机物和SS的去除率，在曝气池和二沉池之间投加，渠道或者管道的湍流有助于改善药剂的混合效果，在生物处理系统之后投加，因生物处理对磷的水解作用可以使除磷效果更好。由于受废水碱度和有机物的影响，除磷的化学反应是一个复杂的过程，因此铝盐的最佳投加量不能按计算确定，必须经过试验确定。

3、铁盐除磷

三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等都可以用来除磷，常用的是三氯化铁。与铝盐相似，大量三氯化铁要满足与碱度反应生成的Fe（OH）3，以此促进胶体磷酸铁的沉淀分离。磷酸铁沉淀的最佳pH范围是4.5~5.0，实际应用中pH值在7左右甚至超过7，仍有较好的除磷效果。城市废水投加大约45~90mg/L三氯化铁，可去除磷85%~90%。和铝盐一样，铁盐投加点可以在预处理、二级处理或三级处理阶段。

D. A2O的A2O工艺

A2O法又称AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的二级污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
该法是20世纪70年代，由美国的一些专家在AO法脱氮工艺基础上开发的。工艺流程 1、厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；
2、缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；
3、好氧反应器——曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。
4、沉淀池，功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。 1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；
2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；
3、污泥含磷高，具有较高肥效；
4、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；
存在的待解决问题：
1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚；
2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；
3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。 《排水工程》（第四版，下），张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000.6.

E. 污水中的总磷怎么去除

1、一级处理：通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、回砂石答和脂肪、油脂等。

2、二级处理：生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。

3、三级处理：污水的深度处理，包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

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生活污水总磷超标原因：

1、生活污水中含磷太高（为含磷洗衣粉造成），好氧段的聚磷菌，不能大量摄取溶解性磷，排泥不畅，沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放，除磷效果就会不尽人意，就会产生总磷超标。

2、在后端投加除磷剂来解决，生活污水厂经过生化后，磷通常都以正磷酸盐形态存在，铁盐、铝盐等对磷都有很好的去除效果。

3、通过调节微生物营养比例、DO值、污泥浓度等一系列因素，调整生化处理效果，提高生化去除率。

4、添加污水处理工艺设备，进一步对总磷进行处理。