《安全环境-环保技术》之含磷废水处理技术研究进展.doc

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1、含磷废水处理技术研究进展摘要：磷是水体富营养化的限制性因素，废水除磷是控制水体富营养化的关键，也是回收磷的重要途径之一。本文就含磷废水的处理方法，包括生物法、化学法、吸附法以及结晶法等除磷技术的原理、特点及研究现状进行了详细介绍，综合分析表明，研究价格低廉、选择性好、易再生的水处理方法是今后含磷废水处理领域的主要发展趋势，未来对磷的回收将是水处理过程中的重要环节。目前，水体富营养化现象备受人们关注，它所导致的水质恶化严重影响了人们的生产和生活。富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需氮、磷等营养物质大量进入湖

2、泊、河流等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。富营养化水体中磷的来源主要包括外部（农业施肥、含磷工业废水不达标排放等）进入水体的磷，以及水体内部自身底泥沉积物释放出的磷。其中，外源污染是磷的主要来源，湖泊、水库、河流中的磷80%来自于污水排放。磷通常以低浓度磷酸盐形式存在于废水中，包括有机磷酸盐、无机磷酸盐（主要是正磷酸盐）和聚磷酸盐，其中以正磷酸盐和聚磷酸盐为主要形态。当然，废水来源不同，各种形式的磷含量也不同。典型的生活污水中总磷含量在3～15

3、mg·L-1（以磷计）；在新鲜的原生活污水中，磷酸盐（以磷计）的分配大致如下：正磷酸盐5mg·L-1，三聚磷酸盐3mg·L-1，焦磷酸盐lmg·L-1以及有机磷研究表明，磷是多数水体富营养化的控制性因素，因此控制磷的浓度尤为重要，污水厂出水中的磷含量必须达标才能排放。我国污水综合排放标准（GB8978-1996）[3]的一级标准为磷酸盐（以P计）≤0.5mg·L-1，二级标准磷酸盐（以P计）≤1.0mg·L-1。因而，进一步深入研究废水除磷技术，控制磷的排放，已成为一个亟待解决的问题。同时由于农业化肥使用的需

4、求，天然磷资源在不断的减少，所以，深度处理对磷的回收利用也是未来人们极为关切的大问题。1含磷废水的处理方法在含磷废水处理技术中，人们采用了各种工艺来除磷，主要包括生物法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法等以及这些方法的综合运用。所有的除磷技术都是利用磷的循环转化过程，使废水中的磷转化为不溶性的磷酸盐沉淀，或利用结晶和吸附作用，或利用细胞合成将磷吸收到污泥细胞中的过程，然后再通过沉淀、过滤等分离手段将这些固体同水体分开，从而将磷从污水中去除。1.1生物法1.1.1生物法除磷原理生物除磷技术于80年代在欧洲得到了广

5、泛的使用。它是一种利用微生物的生理活动（新陈代谢），将磷从污水中转移到污泥细胞中，从而排出处理系统的除磷技术；其除磷原理是基于聚磷菌在厌氧条件下释放磷及在好氧条件下过剩摄取磷的原理，通过好氧-厌氧的交替运行来实现除磷的方法。其中，具体的生物除磷过程为：在厌氧条件下，兼性细菌聚磷菌受到抑制，它必须吸收污水中的有机碳源（溶解性BOD的转化产物，即低分子挥发性有机酸（VFAs））来维持生存，并在细胞内将有机物转化为胞内碳能源储存物聚-β-羟基丁酸酯（PHB）/聚羟基戊酸（PHV）贮存起来，该过程所需的能量正是来自于

6、聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，从而完成磷的厌氧释放。而在好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，它利用PHB/PHV的氧化代谢产生的能量吸收超出自身生长所需的几倍的磷，并以聚磷酸盐的形式储存。有关资料显示[4]，在好氧条件下吸收的磷是厌氧条件下放出磷的11倍之多，因此水体中的磷得以大量吸收到细菌细胞中，再随剩余污泥排出系统，从而实现磷的去除。1.1.2生物法除磷特点生物除磷是一种较为经济的除磷技术[5]，该方法在合适条件下，可去除污水中90%的磷，现在多用于城市污水处理厂磷含量低的情况。其特点如下：（1）生物法除磷

7、对废水中有机物浓度（BOD）依赖性强。进水的BOD5/TP比值大小，将影响除磷效果。一般认为，若要使出水中的磷含量控制在1.0mg·L-1以下，进水中的BOD/TP应控制在20～30[6]。因此，生物除磷及脱氮工艺适合处理中高BOD5（≥200mg·L-1）的污水。（2）生物处理效果受环境温度、pH、溶解氧等因素的影响。生物除磷适于在中性和微碱性条件下进行。（3）泥龄长短对除磷脱氮效果亦有直接影响，因而生物处理部分应及时排泥，否则厌氧菌会分解污泥中的聚磷，导致磷的二次释放。1.1.3生物法除磷研究现状近年来，

8、增强生物除磷工艺（Enhancedbiologicalphosphorusremoval，EBPR）由于其持续有效的特点成为生物除磷的一个热点。一般认为EBPR需要最佳的厌氧水力停留时间来获得稳定的磷去除率。MVargas等[7]为了测试EBPR能否在持续有氧环境中用丙酸盐作为唯一的碳源，进行了持续有氧条件下的EBPR-SBR实验。结果表明，系统处于有氧环境46d后，聚磷菌所占比例由70%只下降到了