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城市生活污水除磷技术
来源：广州超禹膜分离技术有限公司
发布时间：2024-02-27 09:45
随着新时代的到来，随着社会经济的日益进步和人们生活水平的不断提高，城市生活用水量剧增，污水处理厂所需要处理的生活污水量也在增长。由于污水量的增长导致污水处理厂的有机物含量降低，磷的含量在逐渐地增高，对城市生活污水除磷研究已经成为污水处理的瓶颈。从城市生活污水中磷的来源来看，其主要来自包含排泄物、食物残渣、农药、化肥等的生活污水。若是对其中的磷处理不当的话，必然会引起水体的富营养化。因此，在现阶段对于城市生活污水的处理过程中，则需要研究除磷技术，在提升除磷效率的同时，提升生活污水处理的效率与水平。
一、城市生活污水的主要来源：
① 日常生活排污：社会经济和城市化建设的飞速发展，改变了人们的生活条件的同时，也带来了严重的污染问题，其中污水量更是逐渐增加。在城市建设及发展的过程中，每个单位、每个家庭则是生活污水的主要排放来源，其中排泄物与洗涤物占据了污水的大部分。现阶段很多城市在基础设施配套建设方面存在着不足，尤其是排水管网的建设，在设计及管道布置上考虑的不够周全，甚至很多的城市直接将污水排放管与雨水管进行合并，这就会对水体产生污染还会对生态环境产生破坏，人们的日常饮用水就难以保障安全。
② 工业废水排污：城市生活污水来源之一就是工业废水排污，如：企业生产废水、循环冷却水、车间冲洗废水等都是工业废水的主要来源。由于现代化工业的快速发展，很多企业为了更好地占据市场，所选择的化生产物均含有较高的污染度。这些化工原料所带来的污染也是非常严重的，尽管这些企业带动了区域经济发展，但同时也为居民用水带来了威胁。
③ 径流产生的污水：在雨雪天气时，所产生的地表径流也会随着建筑物、生活废料直接深入地下、流入河流，这就会对水体产生污染。这种污染具有明显的季节性，一般来说在夏秋雨季时，所产生的污水流入到湖泊、河流，都会形成水污染。
二、城市生活污水除磷技术：
城市生活污水除磷就是指将污水中的磷酸盐通过多种方式转化为固体颗粒，以此来从污水中将磷排除。从这些固体颗粒来看，其属于不可溶解的磷酸盐沉淀物，或者是活性污泥中的微生物固体，亦或是人工湿地植物组分。从城市生活污水除磷技术来看，现阶段污水除磷的技术种类很多，但是除磷效果好、应用范围较广的主要为生物法和化学沉淀法。
① 生物除磷技术：一是聚磷菌除磷原理。生物除磷技术就是利用微生物的超量吸磷现象来实现的。从生物除磷技术的应用来看，主要为厌氧放磷、好氧吸磷。从整个生物除磷过程来看，先将污水置于厌氧环境中，通过兼性细菌发酵作用将溶解性化学需氧量准化为具有挥发性的有机酸，此时聚磷细菌会将有机酸转化为聚羟基烷基酸，同时聚磷菌会将细胞中的聚磷酸盐水解成正磷酸盐释放到细胞以外，聚磷酸以氧气作为电子受体，并通过聚-D一羟丁酸代谢产生能量，能够将生活污水中的磷酸盐过量摄取，从而形成新的细胞物质，整个过程就是好氧吸磷的过程，以此来实现污水中除磷的目的。
二是反硝化除磷菌除磷原理。近几年来，人们对城市生活污水除磷技术的研究逐渐地加深，发现了一种具有兼性的厌氧反硝化除磷细菌，其能够在厌氧的条件下对磷进行吸收。反硝化除磷菌以硝酸盐作为电子受体，在反硝化的同时完成吸磷的作用，反硝化除磷工艺就是运用这一原理来实现的，将反硝化与除磷合二为一，同时实现脱氮除磷的目的。从反硝化除磷菌除磷的过程来看，其是将反硝化与除磷这两个不同的生物过程利用一个细菌在同一过程中完成。其中聚羟基脂肪酸酯不仅是反硝化除磷菌的碳源，也是能量储存物质，具有双重的效果，可以说该种除磷原理既可以达到除磷的目的，还能够节省碳源，属于一种可持续的生活污水除磷技术。
② 化学除磷技术：化学除磷法是指利用可溶性的钙盐、铁盐、铝盐等与生活污水中的磷酸盐发生反应后形成不溶性的磷酸钙、磷酸铁、磷酸铝等沉淀物。从化学除磷技术的应用过程来看主要是通过化学沉淀来实现的，其包括化学沉析、絮凝、固液分离三个过程。化学沉析是指向污水中投入无机金属盐药剂，其会与生活污水中的溶解性盐类反应生成不溶性沉淀物质。随着沉析物质的增加，较小的非溶解性磷酸盐会与氢氧化物聚集成较大的非溶解性固体，使得稳定的胶体脱稳，并在扩散的过程中生成絮凝体，此即絮凝过程。在絮凝过程中部分磷酸盐会被吸附在胶体状的氢氧化物表面，并随着胶体一同沉淀下来，以此来实现除磷的效果。最终絮凝体会在固液分离这个过程中实现化学除磷的目的。
一是铁盐除磷技术。在化学除磷技术中，铁盐则是使用较多的一种除磷絮凝剂，这主要是磷酸根对Fe3+水解行为的影响最为明显，其可以替代与Fe3+结合的部分羟基，形成碱式磷酸铁复合络合物，以此来改变的Fe3+水解路径。在絮凝的过程中，氢氧化铁凝胶与各种铁氧化物可以吸附大量的磷酸根，溶液中会有难容络合物生成，并且具有较强的吸附作用，此时便可以利用络合物的吸附作用来实现除磷的目的。
二是镁盐除磷技术。在城市生活污水处理的过程中，在污水中投入镁盐药剂，其能够与污水中的磷酸根、氨氮等生成磷酸铵镁沉淀，经过成核阶段与生长阶段实现除磷的目的。
三是石灰除磷技术。在城市生活污水处理的过程中，石灰法除磷则是一种经济性高、操作简单、比较常用的除磷技术。在应用该技术除磷时，碳酸盐与磷酸根会与钙离子产生竞争作用，碳酸盐会阻止羟基磷酸钙的形成，在pH>8时，器就会严重影响磷酸盐的沉淀速度，可以说pH值是磷酸根沉淀过程中的重要影响因素。但是在pH=9～11时，碳酸根就会有可能与磷酸根产生协同沉淀的作用，以此来实现溶液中磷酸根浓度的降低。
③ 节能问题及发展趋势：在现阶段城市生活污水处理的过程中，实现污水处理的节能问题则是需要引起人们重视的一个问题。当下城市生活污水处理的方法主要是采用污泥厌氧来处理污水中的大部分能源，然而现阶段国内厌氧生产的厂家比较少，这就难以实现节能减耗的目的，同时污水处理的成本也比较高。从城市生活污水处理技术来看，主要是以曝气工艺为主，这不仅会降低水资源的处理效率与效果，还会影响污水处理的效果，所以必须引进全新的污水处理技术。
④ 污水处理可持续发展：从现阶段我国污水处理的目标来看，已经不满足于将污水中的悬浮物除去。并对此提出了更高的要求，需要对城市生活污水进行脱氮除磷处理。但是，由于除磷与碳源存在着一定的矛盾，尤其是硝酸盐的存在会对生物除磷技术产生一定的影响。若想同时实现脱氮除磷的目的，则难以获得最佳的效果。污水脱碳仅能够通过生物方法去除，而除磷工艺却有很多种，既可以选择生物法也可以选择化学法，也可以选择人工湿地技术。从生物除磷工艺来看其不仅操作简单还具有较高的经济性，并且其所产生的污泥不会产生二次污染，但是使用生物除磷工艺并不能有效地实现排放目标；从人工湿地技术来看，其具有投资少、效率高、运维便捷等优势，但是在实际应用中尚存在一定的局限性，所以现阶段需要加大对其的研究，以此来实现污水处理的可持续发展。
三、结语：
从城市生活污水除磷技术的研究现状来看，现阶段已经研发出多种污水除磷技术，并在不断的应用过程中实现改进，这为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过程中，首先要建立起完备的污水处理系统，加大资金投入力度引进先进的除磷技术，将生活污水治理提升到新的高度，为城市水资源提供良性的水循环系统，推动城市建设的科学化、低碳化、健康化。
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