城市生活污水除磷技術(shù)
隨著新時代的到來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的日益進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，城市生活用水量劇增，污水處理廠所需要處理的生活污水量也在增長。由于污水量的增長導(dǎo)致污水處理廠的有機(jī)物含量降低，磷的含量在逐漸地增高，對城市生活污水除磷研究已經(jīng)成為污水處理的瓶頸。從城市生活污水中磷的來源來看，其主要來自包含排泄物、食物殘?jiān)?、農(nóng)藥、化肥等的生活污水。若是對其中的磷處理不當(dāng)?shù)脑?，必然會引起水體的富營養(yǎng)化。因此，在現(xiàn)階段對于城市生活污水的處理過程中，則需要研究除磷技術(shù)，在提升除磷效率的同時，提升生活污水處理的效率與水平。
1、城市生活污水的主要來源
1.1 日常生活排污
社會經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的飛速發(fā)展，改變了人們的生活條件的同時，也帶來了嚴(yán)重的污染問題，其中污水量更是逐漸增加。在城市建設(shè)及發(fā)展的過程中，每個單位、每個家庭則是生活污水的主要排放來源，其中排泄物與洗滌物占據(jù)了污水的大部分。現(xiàn)階段很多城市在基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)方面存在著不足，尤其是排水管網(wǎng)的建設(shè)，在設(shè)計及管道布置上考慮的不夠周全，甚至很多的城市直接將污水排放管與雨水管進(jìn)行合并，這就會對水體產(chǎn)生污染還會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，人們的日常飲用水就難以保障安全。
1.2 工業(yè)廢水排污
城市生活污水來源之一就是工業(yè)廢水排污，如：企業(yè)生產(chǎn)廢水、循環(huán)冷卻水、車間沖洗廢水等都是工業(yè)廢水的主要來源。由于現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，很多企業(yè)為了更好地占據(jù)市場，所選擇的化生產(chǎn)物均含有較高的污染度。這些化工原料所帶來的污染也是非常嚴(yán)重的，盡管這些企業(yè)帶動了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但同時也為居民用水帶來了威脅。
1.3 徑流產(chǎn)生的污水
在雨雪天氣時，所產(chǎn)生的地表徑流也會隨著建筑物、生活廢料直接深入地下、流入河流，這就會對水體產(chǎn)生污染。這種污染具有明顯的季節(jié)性，一般來說在夏秋雨季時，所產(chǎn)生的污水流入到湖泊、河流，都會形成水污染。
2、城市生活污水除磷技術(shù)
城市生活污水除磷就是指將污水中的磷酸鹽通過多種方式轉(zhuǎn)化為固體顆粒，以此來從污水中將磷排除。從這些固體顆粒來看，其屬于不可溶解的磷酸鹽沉淀物，或者是活性污泥中的微生物固體，亦或是人工濕地植物組分。從城市生活污水除磷技術(shù)來看，現(xiàn)階段污水除磷的技術(shù)種類很多，但是除磷效果好、應(yīng)用范圍較廣的主要為生物法和化學(xué)沉淀法。
2.1 生物除磷技術(shù)
一是聚磷菌除磷原理。生物除磷技術(shù)就是利用微生物的超量吸磷現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)的。從生物除磷技術(shù)的應(yīng)用來看，主要為厭氧放磷、好氧吸磷。從整個生物除磷過程來看，先將污水置于厭氧環(huán)境中，通過兼性細(xì)菌發(fā)酵作用將溶解性化學(xué)需氧量準(zhǔn)化為具有揮發(fā)性的有機(jī)酸，此時聚磷細(xì)菌會將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為聚羥基烷基酸，同時聚磷菌會將細(xì)胞中的聚磷酸鹽水解成正磷酸鹽釋放到細(xì)胞以外，聚磷酸以氧氣作為電子受體，并通過聚-D一羥丁酸代謝產(chǎn)生能量，能夠?qū)⑸钗鬯械牧姿猁}過量攝取，從而形成新的細(xì)胞物質(zhì)，整個過程就是好氧吸磷的過程，以此來實(shí)現(xiàn)污水中除磷的目的。
二是反硝化除磷菌除磷原理。近幾年來，人們對城市生活污水除磷技術(shù)的研究逐漸地加深，發(fā)現(xiàn)了一種具有兼性的厭氧反硝化除磷細(xì)菌，其能夠在厭氧的條件下對磷進(jìn)行吸收。反硝化除磷菌以硝酸鹽作為電子受體，在反硝化的同時完成吸磷的作用，反硝化除磷工藝就是運(yùn)用這一原理來實(shí)現(xiàn)的，將反硝化與除磷合二為一，同時實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的。從反硝化除磷菌除磷的過程來看，其是將反硝化與除磷這兩個不同的生物過程利用一個細(xì)菌在同一過程中完成。其中聚羥基脂肪酸酯不僅是反硝化除磷菌的碳源，也是能量儲存物質(zhì)，具有雙重的效果，可以說該種除磷原理既可以達(dá)到除磷的目的，還能夠節(jié)省碳源，屬于一種可持續(xù)的生活污水除磷技術(shù)。
2.2 化學(xué)除磷技術(shù)
化學(xué)除磷法是指利用可溶性的鈣鹽、鐵鹽、鋁鹽等與生活污水中的磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)后形成不溶性的磷酸鈣、磷酸鐵、磷酸鋁等沉淀物。從化學(xué)除磷技術(shù)的應(yīng)用過程來看主要是通過化學(xué)沉淀來實(shí)現(xiàn)的，其包括化學(xué)沉析、絮凝、固液分離三個過程。化學(xué)沉析是指向污水中投入無機(jī)金屬鹽藥劑，其會與生活污水中的溶解性鹽類反應(yīng)生成不溶性沉淀物質(zhì)。隨著沉析物質(zhì)的增加，較小的非溶解性磷酸鹽會與氫氧化物聚集成較大的非溶解性固體，使得穩(wěn)定的膠體脫穩(wěn)，并在擴(kuò)散的過程中生成絮凝體，此即絮凝過程。在絮凝過程中部分磷酸鹽會被吸附在膠體狀的氫氧化物表面，并隨著膠體一同沉淀下來，以此來實(shí)現(xiàn)除磷的效果。最終絮凝體會在固液分離這個過程中實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷的目的。
一是鐵鹽除磷技術(shù)。在化學(xué)除磷技術(shù)中，鐵鹽則是使用較多的一種除磷絮凝劑，這主要是磷酸根對Fe3+水解行為的影響最為明顯，其可以替代與Fe3+結(jié)合的部分羥基，形成堿式磷酸鐵復(fù)合絡(luò)合物，以此來改變的Fe3+水解路徑。在絮凝的過程中，氫氧化鐵凝膠與各種鐵氧化物可以吸附大量的磷酸根，溶液中會有難容絡(luò)合物生成，并且具有較強(qiáng)的吸附作用，此時便可以利用絡(luò)合物的吸附作用來實(shí)現(xiàn)除磷的目的。
二是鎂鹽除磷技術(shù)。在城市生活污水處理的過程中，在污水中投入鎂鹽藥劑，其能夠與污水中的磷酸根、氨氮等生成磷酸銨鎂沉淀，經(jīng)過成核階段與生長階段實(shí)現(xiàn)除磷的目的。
三是石灰除磷技術(shù)。在城市生活污水處理的過程中，石灰法除磷則是一種經(jīng)濟(jì)性高、操作簡單、比較常用的除磷技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)除磷時，碳酸鹽與磷酸根會與鈣離子產(chǎn)生競爭作用，碳酸鹽會阻止羥基磷酸鈣的形成，在pH>8時，器就會嚴(yán)重影響磷酸鹽的沉淀速度，可以說pH值是磷酸根沉淀過程中的重要影響因素。但是在pH=9～11時，碳酸根就會有可能與磷酸根產(chǎn)生協(xié)同沉淀的作用，以此來實(shí)現(xiàn)溶液中磷酸根濃度的降低。
2.3 城市生活污水除磷技術(shù)的研究進(jìn)展
2.3.1 節(jié)能問題及發(fā)展趨勢
在現(xiàn)階段城市生活污水處理的過程中，實(shí)現(xiàn)污水處理的節(jié)能問題則是需要引起人們重視的一個問題。當(dāng)下城市生活污水處理的方法主要是采用污泥厭氧來處理污水中的大部分能源，然而現(xiàn)階段國內(nèi)厭氧生產(chǎn)的廠家比較少，這就難以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的目的，同時污水處理的成本也比較高。從城市生活污水處理技術(shù)來看，主要是以曝氣工藝為主，這不僅會降低水資源的處理效率與效果，還會影響污水處理的效果，所以必須引進(jìn)全新的污水處理技術(shù)。
2.3.2 污水處理可持續(xù)發(fā)展
從現(xiàn)階段我國污水處理的目標(biāo)來看，已經(jīng)不滿足于將污水中的懸浮物除去。并對此提出了更高的要求，需要對城市生活污水進(jìn)行脫氮除磷處理。但是，由于除磷與碳源存在著一定的矛盾，尤其是硝酸鹽的存在會對生物除磷技術(shù)產(chǎn)生一定的影響。若想同時實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的，則難以獲得最佳的效果。污水脫碳僅能夠通過生物方法去除，而除磷工藝卻有很多種，既可以選擇生物法也可以選擇化學(xué)法，也可以選擇人工濕地技術(shù)。從生物除磷工藝來看其不僅操作簡單還具有較高的經(jīng)濟(jì)性，并且其所產(chǎn)生的污泥不會產(chǎn)生二次污染，但是使用生物除磷工藝并不能有效地實(shí)現(xiàn)排放目標(biāo)；從人工濕地技術(shù)來看，其具有投資少、效率高、運(yùn)維便捷等優(yōu)勢，但是在實(shí)際應(yīng)用中尚存在一定的局限性，所以現(xiàn)階段需要加大對其的研究，以此來實(shí)現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展。
3、結(jié)語
從城市生活污水除磷技術(shù)的研究現(xiàn)狀來看，現(xiàn)階段已經(jīng)研發(fā)出多種污水除磷技術(shù)，并在不斷的應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)改進(jìn)，這為城市生活污水的除磷提供了新的方向。因此，在城市生活污水除磷的過程中，首先要建立起完備的污水處理系統(tǒng)，加大資金投入力度引進(jìn)先進(jìn)的除磷技術(shù)，將生活污水治理提升到新的高度，為城市水資源提供良性的水循環(huán)系統(tǒng)，推動城市建設(shè)的科學(xué)化、低碳化、健康化。（來源：浙江桃花源環(huán)保科技有限公司）