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目前，國內外生活污水多采用生物除磷或化學法除磷。生物除磷技術經濟有效，在集中式污水處理廠中廣泛應用。但是由于脫氮除磷之間固有的矛盾等，單純依靠生物方法總磷很難穩定達到日趨嚴格的排放標準，化學除磷經常作為污水生物除磷的一種強化措施。適用于分散型生活污水的小型分散型污水處理裝置，對工藝條件變化更為敏感，生物除磷的穩定性更易受到出水SS、脫氮條件等因素影響。因此，生物除磷劑書不大適用于脫氮除磷要求較高的小型污水處理裝置。小型污水處理裝置多采用化學除磷或鐵電解除磷。鐵電解除磷技術在運行過程中需要耗電，另外國內的鐵電解除磷技術在運行穩定性方面尚有待進一步提高，化學法除磷是利用磷酸根與Fe3+、AL3+等氧離子反應，生成不溶于水的沉淀，通過泥水分離達到去除污水中的磷的目的。其優點是除磷效果好、效果穩定。缺點是處理費用較高，且產生大量的化學污泥。此外除磷劑的投加需要溶解、計量、投加裝置等設備，需要一定的電力消耗和定期的維護管理，小型分散性污水處理裝置多在遠離管網系統的農村或城市偏遠地區使用，通常在無人值守狀態下運行，因此需要開發處理效率高、運行成本低、維護管理方便的化學除磷技術，以應對目前日益嚴重的水體富營養化問題。

筆者采用的新型緩釋除磷劑技術是日化Maintenance株式會社研發的一種適用于小型污水處理裝置的節能、免維護的新型除磷技術。通過在A/O工藝污水處理裝置中的應用，對新型緩釋除磷劑的特性及處理效果進行了研究。

1材料與方法

1.1污水除磷劑性能

新型緩釋型片劑狀除磷劑是一種鋁鹽無機化合物絮凝劑，為白色圓柱形片劑，每片質量為200g，原水直徑60mm，高45mm，體積約127cm3，有輕微刺激性氣味。具有在水流的沖刷作用下緩慢溶解，同時保持一定強度和形狀的特性(圖1)。

1.2裝置概況

A/O工藝污水處理裝置是由曝氣格柵、調節槽、缺氧槽、好氧槽、除磷裝置、沉淀槽、消毒槽等構成的一體化裝置。好氧槽中填裝了高效多孔懸浮填料，增加微生物的數量。裝置尺寸為以500mm×8000mm，裝置設計進水流量為6m3/d，缺氧槽停留時間16h，好氧槽停留時間16.8h，沉淀槽停留時間為2.9h。使用的A/O工藝污水處理工藝流程及裝置構造見圖2一圖4。

除磷裝置由若干組下部開孔的絮凝劑圓筒及水槽構成(圖3)。絮凝劑圓筒的數量和水槽的寬度根據磷的進出水濃度要求進行設計。運行中使用的水槽寬度410cm，與水流接觸的高度為20-30cm，槽內水流速度為40~45m/h。將片劑狀固型絮凝劑置于下部開孔的φ80mmX300mm的絮凝劑圓筒(PVC材質)中。使用中根據原水濃度、出水水質要求等，調整所需藥筒數量或沖刷強度，達到所需的除磷效果。

化學除磷可采用生物反應池的前置投加、后置投加和同步投加，也可采用多點投加。該裝置采用的投加方式為同步投加，優點是裝置緊湊，設備簡單。使用過程中，通過小型氣提泵將沉淀槽上清液提升至除磷設備的水槽入口，在水槽中形成的水流在流經水槽的過程中對絮凝劑圓筒中的片狀絮凝劑形成沖刷，在水流沖刷下緩慢溶解的絮凝劑溶液，通過自流流入好氧槽中，與污水中的磷發生絮凝反應，在此過程中好氧槽同時起到混凝槽的作用，好氧槽中的生物污泥與化學污泥在隨后的沉淀槽中一同沉淀，起到除磷作用。

1.3試驗用水

采用未經化糞池的北京某小區的實際生活污水，原水水質見表1。與集中式污水處理廠的原水水質相比，有機物、氨氮、總氮濃度較高，可生化性好。

1.4分析項目及方法

評價試驗過程中的水質分析方法見表2。

1.5運行條件

污水除磷劑性能測試期間原水水溫為28~29.4℃。除磷劑投加前工藝系統運行穩定，缺氧槽和好氧槽的MLSS為3000~3500mg/L。活性污泥鏡檢中觀察到大量的原生動物與后生動物，優勢種群有累枝蟲、檐纖蟲、草履蟲、輪蟲等，形成了穩定的生態體系。試驗開始前活性污泥中的微生物數量為6000。10000個/mL。系統污泥回流比為150%左右，硝化液回流比為400%左右。

投加污水除磷劑l~2d后出水基本穩定，正式開始系統測試。測試持續時間共計22d，期間調整不同的污水除磷劑用量，以考察不同污水除磷劑用量下的去除效果。停止投加污水除磷劑后，觀察持續了14d，以確認后續效果及進行對比。

2結果與討論

污水除磷劑性能測試期間，系統BOD，的平均去除率為97.8%;CODcr的平均去除率為94.9%;氨氮的平均去除率為89.1%;TN的平均去除率為75.4%，出水效果較穩定。

2.1不同污水除磷劑用量下的TP去除效果

測試期間原水濃度及不同污水除磷劑使用情況下的處理效果見圖5及表3。

從表3可以看出，隨著污水除磷劑筒使用數量的增加，除磷效果隨之提高。當藥筒使用數為9個，平均藥片用量為12.1片/d時，好氧槽出水上清液的11P濃度達到1mg/L以下，較終出水的TP濃度為0.5-1.8mg/L，平均去除率為82.4%一87.O%。從表3可以看出，在不同污水除磷劑用量情況下，均出現好氧槽出水上清液的11P去除率比沉淀池出水磷去除率高4%一7%的現象，表明沉淀池內有磷的釋放現象發生，這與沉淀池污泥回流系統的不穩定，有污泥上浮的現象有關。從表3可以看出，使用15個藥筒與使用12個藥筒相比，處理效果沒有明顯提升。污水除磷劑的用量與處理效果的數據顯示該系統的化學除磷劑較佳用量為12.1片/d，相當于2片，m3污水。

第23天起停止投加除磷劑，但是磷的去除效果直到一周之后恢復到原來的沒加藥時段的狀態。在無污水除磷劑作用下的系統出水11P濃度為4.40-6.00mg/L，平均值為4.90mg/L，去除率約為40%。這部分磷的去除主要是好氧微生物在進行有機物降解時作為無機營養鹽被利用以及部分生物除磷的作用。

2.2剩余污泥的產生

化學除磷劑的使用會增加剩余污泥量。除磷劑投加期間各階段的污泥濃度及平均污泥增加速度見表4。系統開始投加除磷劑后污泥濃度平均增長速度為136.5~163.6mg/(L·d)[平均為150.0mg/(L·d)]。除磷劑的性能評價試驗于第22天結束，之后系統的活性污泥的增長速度隨之下降，第23～26天活性污泥增長速度為32mg/(L·d).化學除磷劑使用期間，由于系統內的污泥濃度增長速度較快，在此期間系統共排泥2次，分別為第11天和第22天。使用除磷劑后活性污泥濃度升高。活性污泥的黏度也較使用前有所增加，由于回流管道偏細，導致污泥回流出現不穩定現象。

2.3對微生物等的影響

系統投加新型緩釋型除磷劑后，定期進行微生物鏡檢，觀察好氧槽活性污泥中的微生物，測試期間系統中的微生物數量為6000~10000個/mL，種類主要包括累枝蟲、楣纖蟲、輪蟲等，與投加污水除磷劑之前相比沒有發生明顯變化。槽體為FRP材質，PVC管道，工藝運行期間未發生曝氣管路堵塞，管壁、槽壁結垢等現象。

3結論

(1)新型緩釋型除磷劑技術的特點是設備簡單，維護管理方便，使用中除了定期添加污水除磷劑外，基本不需要任何維護管理，適用于小型分散型污水處理裝置的除磷。

(2)在污水處理裝置的工程化應用中，當污水除磷劑用量為每m3污水2片(200g/片)的情況下，可以達到82%~87%的處理效果。改善系統的污泥回流效果，去除率有望進一步提高。

(3)系統開始投加除磷劑后污泥濃度平均增長速度為150.0mg/(L·d)，測試期間除磷劑的使用過程中，好氧槽內的微生物數量、種類未見明顯變化。

(4)工程化應用中在根據污水水質等對化學污水除磷劑的投加量進行試驗的基礎上，確定較佳投加量，以實現較優化的除磷效果。