在國(guó)內(nèi)污水廠全面鋪開(kāi)總磷在線監(jiān)控以來(lái)，各個(gè)污水廠都經(jīng)歷了很多的故事，其中最普遍的就是在污水廠里進(jìn)行的化學(xué)除磷工藝操作。這一波操作無(wú)論從工藝上，經(jīng)濟(jì)上，管理上都給污水廠帶來(lái)相當(dāng)大的困擾，今天就圍繞污水廠的化學(xué)除磷來(lái)探討一下。
市政污水廠內(nèi)的總磷在傳統(tǒng)的生物除磷的方式下，受到冬季排泥，反硝化反應(yīng)等等的干擾作用，不能保持穩(wěn)定的生物除磷的運(yùn)行效果。而化學(xué)除磷由于在水中投加化學(xué)藥劑，這些化學(xué)藥劑與水中的磷酸鹽生成穩(wěn)定的化學(xué)沉淀物質(zhì)，進(jìn)入到活性污泥內(nèi)，隨著剩余污泥排放而排出系統(tǒng)，因此這種化學(xué)除磷的工藝由于操作簡(jiǎn)單，除磷效果明顯，運(yùn)行的可靠性高，在國(guó)內(nèi)這一輪污水廠的排放口安裝在線總磷的形勢(shì)下，被大量的污水廠采用。
因?yàn)槲鬯畯S大量采用除磷藥劑進(jìn)行化學(xué)除磷，在國(guó)內(nèi)的除磷藥劑市場(chǎng)上掀起狂瀾，大量藥劑廠商打著各種名義的獨(dú)家配方，各種新奇的名稱(chēng)，各種渠道的推銷(xiāo)手段，為污水廠帶來(lái)門(mén)類(lèi)繁多的除磷藥劑，中國(guó)市場(chǎng)的跟風(fēng)從來(lái)就不容質(zhì)疑的。而這么多打著各種高新技術(shù)的旗號(hào)的除磷藥劑，真的是那么深不可測(cè)么?
關(guān)于化學(xué)除磷的反應(yīng)機(jī)理及污水廠的應(yīng)用可以點(diǎn)擊回看《磷門(mén)一腳》(上、中、下)系列，今天的文章就不再對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi)討論了。從化學(xué)原理上來(lái)說(shuō)，所有的除磷藥劑是離不開(kāi)鋁鹽，鐵鹽，石灰這幾種金屬鹽的。打著各種名堂的除磷藥劑，無(wú)非就是這幾種藥劑的互相配比不同而已。各個(gè)污水廠無(wú)論是購(gòu)買(mǎi)了哪一種除磷藥劑，其實(shí)他們的效果最終反應(yīng)出來(lái)都是一致的。因此，污水廠在化學(xué)除磷工藝中，對(duì)藥品的選擇并不是重點(diǎn)，而對(duì)于加藥后的生化系統(tǒng)和出水水質(zhì)的變化的關(guān)注才是化學(xué)除磷的工藝管理的重點(diǎn)。這一期就探討下化學(xué)除磷在污水廠的運(yùn)行。
化學(xué)除磷的第一個(gè)問(wèn)題就是投加量的問(wèn)題，傳統(tǒng)的計(jì)算公式都是基于鋁鹽，鐵鹽等有明確含量的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算的，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)各種藥劑為了顯示自己的神秘配方，往往不肯把藥劑內(nèi)的具體成分告訴污水廠。這樣的結(jié)果就是污水廠不得不在投加過(guò)程不斷的進(jìn)行調(diào)整，直到調(diào)整到合適的藥量為止。而且為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，污水廠的投加一定會(huì)采用過(guò)量投加，過(guò)量投加不僅僅帶來(lái)成本的升高，也帶了藥劑在系統(tǒng)內(nèi)的疊加和對(duì)出水的影響。特別是一些中大型污水廠，這種調(diào)整往往需要數(shù)月之久，期間耗費(fèi)了大量的藥劑成本，最終帶來(lái)的結(jié)果仍然很難確定。
化學(xué)除磷的反應(yīng)機(jī)理會(huì)在水處理系統(tǒng)中增加化學(xué)污泥，這個(gè)在多個(gè)污水廠的運(yùn)行實(shí)際中都已經(jīng)明顯的表現(xiàn)出來(lái)，從國(guó)內(nèi)外的資料表明，在進(jìn)行化學(xué)除磷過(guò)程中，比生物除磷會(huì)多產(chǎn)生20~30%的污泥，這部分污泥會(huì)導(dǎo)致污泥脫水車(chē)間的運(yùn)行壓力增加。國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分污水廠的污泥脫水系統(tǒng)運(yùn)行都不能和污水處理系統(tǒng)相互匹配，對(duì)于正常的生物污泥都無(wú)法正常及時(shí)的脫出系統(tǒng)。在增加了這部分的化學(xué)污泥后，大大增加了污泥脫水系統(tǒng)的壓力，如果沒(méi)有余量或者不對(duì)污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)的情況下，系統(tǒng)的污泥得不到有效的脫水排放，大量污泥積存在污泥儲(chǔ)池，部分溢流回到系統(tǒng)內(nèi)，除磷的化學(xué)污泥中的磷會(huì)再次水解，重新回到系統(tǒng)中，增加了系統(tǒng)進(jìn)水總磷的濃度，從而使系統(tǒng)的化學(xué)除磷劑增加，產(chǎn)生更多的化學(xué)污泥，進(jìn)入到污泥脫水系統(tǒng)中，再次從上清液中釋放，形成惡性循環(huán)。
化學(xué)除磷對(duì)出水水質(zhì)的影響，在近期化學(xué)除磷工藝運(yùn)行過(guò)程中，也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。其中使用鐵鹽及其衍生產(chǎn)品的除磷藥劑，為了保障除磷的效果，往往需要添加過(guò)量的藥劑，這些過(guò)量的鐵離子沒(méi)有得到充分的反應(yīng)，最終隨著出水流出污水廠。還有就是部分污水廠的深度處理單元處于停用或者棄用狀態(tài)，沒(méi)有措施對(duì)出水中多余的鐵離子以及產(chǎn)生的懸浮物進(jìn)行沉淀過(guò)濾的去除措施，導(dǎo)致出水中鐵離子和懸浮物含量較高。而出水中的鐵離子含量較高，會(huì)導(dǎo)致出水水質(zhì)發(fā)紅，主要的原因來(lái)自于3價(jià)鐵離子Fe3+在水中的染色作用，造成色度超標(biāo)，出水大量含有鐵離子會(huì)對(duì)流過(guò)的地區(qū)染色，造成不良的感官印象;以及含有除磷藥劑形成的懸浮物導(dǎo)致出水水質(zhì)SS超標(biāo)等等。
采用同步法在生物池內(nèi)添加化學(xué)藥劑除磷的工藝對(duì)活性污泥的影響，在國(guó)內(nèi)部分學(xué)術(shù)刊物上有進(jìn)行相關(guān)的介紹，根據(jù)清華大學(xué)的研究報(bào)導(dǎo)表明，化學(xué)除磷Fe3+、Al3+的投加對(duì)活性污泥影響存在抑制作用，其中Al3+強(qiáng)于Fe3+，當(dāng)Al3+的投加量達(dá)到10-3mol/L時(shí)，會(huì)對(duì)生化單元內(nèi)微生物的活性產(chǎn)生較為明顯的抑制作用。但是也有認(rèn)為這種抑制可以通過(guò)生物排泥加強(qiáng)曝氣等方式消除和平衡。從現(xiàn)階段的污水廠化學(xué)除磷的投加過(guò)程的反應(yīng)來(lái)看，投加PAC的鋁鹽，還有已知成分(市場(chǎng)上可以普通買(mǎi)到)，以及廠家的神秘配方的除磷藥劑對(duì)生物的作用都還沒(méi)有明顯的生物毒性反應(yīng)。但是這些并不能說(shuō)明對(duì)生物反應(yīng)完全沒(méi)有影響，現(xiàn)階段污水廠受到各方面的壓力，加強(qiáng)化學(xué)投藥能保證了總磷的達(dá)標(biāo)成為了主要面對(duì)的問(wèn)題，而對(duì)生物處理的影響，沒(méi)有精力顧及，也沒(méi)有相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)的組織判斷，造成這部分的影響無(wú)法評(píng)估。這一點(diǎn)其實(shí)也反應(yīng)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)污水廠的運(yùn)行現(xiàn)狀，以各種外界大棒的指揮為主要工作目標(biāo)，真實(shí)有效的發(fā)揮發(fā)掘生物處理能力，保證生物自然良好的運(yùn)行反而成為次要。
化學(xué)除磷產(chǎn)生的化學(xué)污泥，進(jìn)入到污水廠內(nèi)的生物污泥中，增加了20~30%的污泥量，這部分污泥對(duì)污水廠原有的生物污泥產(chǎn)生了化學(xué)性的改變。在中國(guó)大部分污水廠污泥還得不到合理處置的前提下，這部分化學(xué)污泥又增加了污泥處置的難度，造成新的環(huán)境問(wèn)題，同理污水廠大量使用化學(xué)藥劑，刺激大量的化工行業(yè)不斷投入生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生次生問(wèn)題也成為了今后會(huì)逐步顯現(xiàn)的問(wèn)題。
作為污水廠這兩年新興的化學(xué)除磷問(wèn)題，現(xiàn)階段僅僅是大幕的開(kāi)啟階段，后續(xù)的大量的問(wèn)題還會(huì)不斷的涌現(xiàn)出來(lái)，作為污水廠的運(yùn)行管理人員，要認(rèn)識(shí)到化學(xué)除磷背后的種種問(wèn)題，通過(guò)合理的生物利用，降低化學(xué)藥劑的大量使用，理解和強(qiáng)化生物除磷作用，用自然的方式治理自然，才能被自然所接受。對(duì)于化學(xué)除磷在污水廠內(nèi)的是與非，我們還要不斷的關(guān)注和討論，歡迎大家積極參與，共同面對(duì)污水廠的除磷問(wèn)題。
來(lái)源:治污者說(shuō) 作者:郝曉光
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