含磷廢水處理的目的在于削減水體中磷的濃度,防止富營養(yǎng)化現(xiàn)象,保障水環(huán)境質量與生態(tài)安全。磷是植物與藻類生長的必需營養(yǎng)元素,但當其在水體中過量積累,會促使藻類大量繁殖,消耗溶解氧并破壞水生生態(tài)系統(tǒng)平衡。處理過程需依據(jù)廢水來源、磷的形態(tài)與濃度,以及排放或回用標準,選擇適宜的組合工藝,實現(xiàn)高效去除與穩(wěn)定運行。
1、含磷廢水中的磷可以無機磷與有機磷兩種形態(tài)存在。無機磷包括正磷酸鹽、聚磷酸鹽及偏磷酸鹽,有機磷多為磷酸酯、磷脂等化合物。不同形態(tài)的磷在廢水中的化學行為與生物可利用性存在差異,處理工藝需考慮形態(tài)轉化與去除途徑的匹配。常見處理思路分為源頭控制、物化法與生物法,三者可單獨或聯(lián)合應用。
2、源頭控制通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝與物料管理,減少磷的輸入。此法在可行的情況下能從根本減少磷的產(chǎn)生,經(jīng)濟性較好。
3、物化法以化學沉淀為核心手段。向廢水中投加鈣鹽、鐵鹽或鋁鹽等藥劑,與磷酸根生成難溶性磷酸鹽,通過固液分離去除。鈣鹽適用于較高pH條件,生成羥基磷灰石類沉淀;鐵鹽與鋁鹽在較寬pH范圍均可形成磷酸鐵或磷酸鋁沉淀。投藥量需根據(jù)水質與目標去除率確定,過量投加會增加污泥產(chǎn)量并可能影響出水水質?;瘜W沉淀常與絮凝、沉淀或氣浮工藝銜接,提高固液分離效率。對于有機磷,可在化學沉淀前增設氧化或水解單元,將其轉化為無機磷形態(tài),以擴大去除適用范圍。
4、生物法利用聚磷菌在好氧與厭氧交替環(huán)境中的代謝特性,實現(xiàn)磷的超量攝取與釋放。厭氧階段,聚磷菌分解體內聚磷酸鹽并釋放磷至水中,同時攝取有機物合成能量儲存物;好氧階段,聚磷菌大量吸收水中磷并以聚磷酸鹽形式儲存于細胞內,通過排放富磷剩余污泥實現(xiàn)磷的去除。生物除磷常結合活性污泥法或膜生物反應器,需控制污泥齡、溶解氧與碳源供給,以維持聚磷菌優(yōu)勢并防止絲狀菌膨脹。對低濃度或難降解有機磷廢水,可輔以生物膜或強化生物降解工藝,提高轉化效率。
5、工藝組合應根據(jù)廢水特性與排放標準制定。高濃度無機磷廢水可優(yōu)先采用化學沉淀快速削減負荷,再用生物法深度處理;有機磷為主時,可進行氧化水解轉化,再進入物化或生物單元。處理過程需監(jiān)測進水磷形態(tài)與濃度變化,及時調整藥劑投加或運行參數(shù),防止出水波動。產(chǎn)生的含磷污泥需妥善處置,避免二次污染。
含磷廢水處理通過源頭控制、物化沉淀與生物代謝的協(xié)同作用,能有效降低磷排放,防控水體富營養(yǎng)化。合理選擇工藝并穩(wěn)定運行,是實現(xiàn)水質達標與生態(tài)保護的關鍵。
