SBR污水处理工艺中磷的转化与去除

文_卢滨 郑琪豫

1 临沂市生态环境局经济技术开发区分局 2 临沂市生态环境局河东分局

1 SBR污水处理工艺应用优势

SBR即序批间歇式活性污泥法，是一种按照间歇曝气方式来处理污水的工艺，可有效处理活性污泥污水。与传统的污水处理工艺相比，SBR污水处理工艺通过应用非稳定生化反应、时间分割方式及静置理想沉淀方法可以取得更好的去除效果，目前已经替代了传统稳态生化反应技术与动态沉淀技术。SBR污水处理工艺实际应用过程中因为充分集合了均化、沉淀、二沉与生物降解功能，且可以将SBR污水反应池作为核心内容，因而实际处理效率和质量均远远高于传统污水处理工艺。

SBR污水处理工艺的优势集中体现：①在污水处理过程中，SBR污水处理工艺有较高的控制能力，可以采用理想的推流，继而实现增强生化反应推动力的目的，对于提升污水处理效率十分有利；②SBR污水处理工艺应用过程中有良好的稳定性，反应池内的好氧与厌氧均可以长期处于交替状态，有很好的稳定性，一方面可以实现良好的净化效果，另一方面可以确保污水在短时间内沉淀，缩短处理时间；③SBR污水处理工艺与传统的污水处理方式有较大的不同，其在冲击负荷方面有较强的耐受能力，且反应池内存在着较多的处理水，不仅可以很好的稀释和缓冲污水，而且可以抵抗来自有机污物与水量的冲击。除此之外，SBR污水处理工艺在实际应用过程中，可以根据实际需求来自行调整污水处理工序，应用方式更加的灵活，且可以保证污水处理质量。

随着近年来SBR污水处理工艺的发展，其在多种污水处理环境中均可以得到广泛的应用，甚至在水资源缺乏和用地紧张的地区也同样适用，效果显著。

2 生物除磷的应用原理与要点

生物除磷的优势在于不需要添加化学药剂即可实现最佳的除磷效果，可以很大程度上降低废水处理的费用。更为重要的是生物除磷技术可以避免产生大量的化学污泥，对生态环境所产生的二次污染较小，因而可以得到广泛的应用。在应用过程中，生物除磷主要是借助聚磷菌的优势，在厌氧条件下可以充分释放磷酸盐，在好氧条件下可以将污水中的过量磷超量吸收，并储存至细胞中，最终实现除磷目的，这也是生物除磷工艺可以在厌氧与好氧环境下实现良好除磷效果的原因所在。

在开展除磷过程中，需要按照流程开展除磷菌的过量摄取磷、除磷菌的磷释放及高磷污泥的排放。在好氧条件下，除磷菌可以利用污水中的BCD5或所储存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，所获得的磷一部分可以用来合成ATP，并且绝大部分的磷可以被合成聚磷酸盐而贮存至细胞体内。在厌氧条件下，除磷菌可有效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到细胞内，继而将这些有机物质以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存至细胞内。

除此之外，在好氧条件下生物除磷可以摄取到更多的磷，除磷菌可以发挥更大的作用，污水生物除磷工艺正是利用这一优势将多余的污泥排出，以此实现除磷目的。目前使用的污水处理除磷剂可以很好的去除无机磷、有机磷等水体中的总磷，在解决水体富营养化中发挥着十分重要的作用。同时，鉴于除磷剂还拥有吸附、沉淀、色度、混凝等作用机理，因而在去除氨氮、悬浮物、重金属离子、COD中均有明显的优势。因此，生物除磷SBR工艺可以很好的处理生活污水和工业废水，全面提升污水处理效率，与化学除磷工艺有一定的区别。

3 化学除磷工艺的应用原理与要点

3.1 化学除磷工艺的应用原理

化学除磷是一个化学沉淀的过程，需要在污水中加入无机金属盐药剂与溶解性盐类（如磷酸盐），但需要注意一点，在污水中加入化学药剂后，污水在开展沉析反应的过程中会伴随化学絮凝反应，因而实际处理时需要做好两者的区分。目前来看，无论是化学沉析反应，还是化学絮凝反应均在SBR污水处理工艺中有广泛的应用，均是极其重要的两种技术。化学絮凝反应可以很好的改善SBR池的沉淀效果，化学沉析反应可以有效去除污水中的溶解性磷。如果需要借助化学沉析反应来实现反应的转换，则需要做好溶解性金属盐药剂投放位置的选择工作，尽量选择在SBR池前端的旋流沉砂池、集水池或总排水口。反应过程中让溶解性磷转换为非溶解性磷酸金属盐和非溶解性氢氧化物，同时让沉析物质与非溶解性固体物质可以发生聚集反应形成稳定的胶体，最后在脱稳与扩散过程中形成絮凝体，顺利进入到下一个污水处理环节。在此过程中所形成的化学污泥可以随着排泥管道顺利进入到污泥浓缩池，而后经过简单脱水后即可开展无害化处理，以此实现除磷目的。

3.2 化学除磷的工艺要点

化学除磷工艺在SBR工艺中的应用要点主要包括前沉析、同步沉析及后沉析。

前沉析非常适用于现有污水处理厂增加化学除磷措施的改建项目中，药剂的添加位置可以选择在分配池或旋流沉砂池，其优势在于不仅可以有效除磷，且可以最大限度减少生物处理设施的负荷，但也有一定的局限性，会一定程度上增加总污泥量，增加反硝化反应的难度。

同步沉析是目前应用最为广泛的化学除磷方式，这种工艺在使用时将沉析药物添加到SBR曝气池中，也有较为显著的优势和不可忽视的局限性。优势在于这种工艺因为有沉析药物和金属盐药剂的应用，尤其是金属盐药剂的使用可以大大增加活性污泥的重量，可以更好的避免活性污泥发生膨胀效应；局限性在于会增加污泥的总量，pH值也会下降，对硝化反应的顺利进行有所不利，且单独回收磷酸盐有较高的成本。

后沉析反应是一个深度加工处理的工艺，是将絮凝、沉析及被絮凝物质有效分离至相对独立的环境中，先将沉析药物加入到SBR生物反应池中，如果是综合反应池或反硝化池则需要确保反应时间在4h以上。在此过程中，需要在SBR总排水管道上设置所需要的流量计，并根据流量计的流量指挥泵来自动启动，以便控制好除磷剂的添加剂量。后沉析反应的优势在于磷酸盐的沉析反应与生物净化反应均是相互分离，反应过程中不会彼此影响。另外，药剂的添加剂量可以根据污水中的磷变化来控制，且磷酸盐污泥可以单独排放，利用可以更加合理。目前化学除磷工艺中所使用的药剂主要有金属盐药剂，包括吕盐类的硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铝，三价铁盐类的硫酸铁、氢氧化钙、氯化铁、氯化硫酸铁。

3.3 化学除磷对SBR工艺除磷性能的影响

化学除磷对SBR工艺除磷性能有很大的影响，涉及对水金属含量、水肿盐成分含量、碱度、剩余污泥产量及硝化反应的影响等。如，使用金属药剂开展污水中的磷沉析反应时，会导致污水处理中的盐含量增多；借助磷酸盐沉析时，铝离子或铁离子会与水溶液发生复合反应，形成六水复合物，这一复合物质可以进一步被水解，继而一定程度上降低水的碱度，但产生的氢氧化物不会提升污水的碱度。污水处理过程中的剩余污泥产量可以直接体现污泥处理参数设计的合理性程度，同步沉析反应所产生的剩余污泥和除磷沉析物质均会对SBR工艺除磷性能产生一定的影响。除此之外，随着近年来研究的深入，发现化学除磷法对污水SBR工艺除磷性能的影响系数较大，常规工艺的影响系数可以控制在1.00，化学除磷使用FeSO4的影响系数通常在1.10～1.35。

4 结语

借助生物除磷与化学除磷两种SBR工艺除磷工艺，可以更好发挥SBR工艺除磷的优势与性能，不仅可以提升除磷效率，而且可以最大限度确保总磷指标的有效去除，达到一级A排放标准，目前已经全面替代了传统的稳态生化反应和动态沉淀方法，有广阔的发展前景，值得后续进一步研究。