蕪湖市廢水除磷污水一體化設備處理方案
磷是一種生物體內十分重要的營養元素，它在生物圈的循環過程較為特殊，與碳和氮的循環過程有較大的不同。磷主要是由巖石經過風化等作用產生，它的循環類型屬于沉積型。大部分的磷在生物圈的循環過程中是單向流動的，不會構成循環狀態，因此磷酸鹽屬于一種的資源。在廢水中，磷通常以正磷酸鹽、聚磷酸鹽以及有機磷等形式存在，并且由于廢水來源的差異，磷的形式及含量也會有較大的差別。目前，大多數污水處理廠使用以下2種除磷方法：生物除磷法和化學除磷法。生物除磷是通過聚磷菌在好氧條件下能過量的攝取磷，而厭氧條件下又會將磷釋放出來，最后通過排放富含磷的剩余污泥，達到除磷效果。化學除磷法則是通過向污水中添加一定的化學藥劑，使之與磷酸鹽發生反應從而達到除磷的目的。文中著重介紹了廢水化學除磷法中化學混凝沉淀法、結晶法及吸附法的特點及應用現狀。
1、磷污染的來源及危害
1.1磷污染的來源
磷的來源及磷在自然界的循環過程如圖1所示。水體中磷的來源主要是點源污染，點源主要包括生活污水及工業廢水，非點源主要包括降雨、降雪、地表徑流及養殖業的牲畜糞便等，磷污染貢獻率的高低為：農業排水、生活排水、工業排水。農業磷污染主要來源于磷肥的過度使用；生活污水中的磷主要來源于含磷洗滌劑的使用；磷化工的生產及金屬表面處理過程中產生的磷酸鹽廢水是工業廢水中磷的來源。人類活動是造成水體中磷含量超標的主要因素，水體中含有過量的磷就會導致水體發生富營養化，產生多種危害。
磷是水生生物生長的必要因素，水體中適當的磷含量對植物的生長有一定的促進作用。但水體中的磷過量積累，會產生水體富營養化現象，水體富營養化現象表現為：藻類的大量不可控繁殖，DO下降導致魚蝦類大量死亡，進而水質惡化。在自然條件下，一個湖泊從貧營養湖轉變為富營養湖是一個很緩慢的過程，但在人類活動的干擾下，對湖泊中排放大量的氮磷，會大大加速湖泊富營養化的進程。
1.2.2 對動物及人類的危害
湖泊中排入大量的氮、磷等營養元素，并在合適的溫度下，就會導致藻類的大量繁殖，水面上形成很厚的藍綠色水華，影響美觀，并且散發出大量的令人不愉悅的氣味。并且，有些藻類含有藻毒素，藻毒素在水體中會影響到人類的飲水安全。藻毒素是一種具有多器官毒性、遺傳毒性甚至致癌性的物質，輕則會引發人類過敏反應、腸胃疾病等，重則會導致人類發生急性肝衰竭、誘發急性肝炎等。
蕪湖市廢水除磷污水一體化設備處理方案
生物除磷的基本原理可以分為2大類：第1類是以聚磷菌為主；第2類是以反硝化聚磷菌為主。以聚磷菌為主的除磷過程，主要是通過聚磷菌在厭氧條件下，通過吸收廢水中溶解性的有機物合成β-羥基丁酸（PHB）等，此過程所利用的能量是通過體內聚磷酸鹽的分解產生的，因此會釋放磷；好氧條件下，通過細胞內PHB的分解產生能量，聚磷菌可以過量吸收廢水中的磷酸鹽，磷酸鹽在細胞內發生一系列反應會轉化為聚磷酸鹽，最后通過排放富磷污泥達到除磷目的。如圖2所示為聚磷菌除磷原理圖。以反硝化聚磷菌為主的除磷過程，厭氧階段與聚磷菌在厭氧階段過程一致，在缺氧階段，反硝化聚磷菌通過反硝化除磷，它以NO3-和O2-為電子受體，利用體內的PHB作能源和碳源，分解成乙酰CoA，一部分用于細胞合成，大部分進入三羧酸循環和乙醛酸循環，產生氫離子和電子；從PHB分解過程中也產生氫離子和電子，這2部分氫離子和電子經過電子傳遞產生能量，產生的能量一部分供聚磷菌正常的生長繁殖，另一部分供其主動吸收環境中的磷，并合成聚磷，故而反硝化聚磷菌從廢水中過量攝取磷，磷同樣可以通過排放富磷污泥除去。如圖3所示為反硝化聚磷菌除磷原理圖。
方振東等在研究生物除磷的過程中發現，相較于細菌細胞，胞外聚合物（EPS）對生物除磷的影響明顯更大，并證明了EPS既是生物除磷的中轉站，還參與了除磷的過程。王冬波等研究了利用序批式反應器（SBR）對模擬生活廢水除磷的效果，研究表明，即使在無厭氧段、無PHB合成階段，直接進行好氧曝氣，廢水中的磷仍能被聚磷菌富集去除，并且磷的去除效果十分可觀。Wang等也做了類似研究得出了一致結論。利用生物法除磷的研究已有幾十年，但生物法除磷仍有其局限性，在低磷濃度的廢水方面效果較好，濃度較高時需要輔助以化學除磷方法。劉鈺等在研究生物除磷與化學除磷的關系的時候，通過在生物除磷的厭氧階段添加一定量的氯化鐵，發現生物除磷效應與化學除磷效應產生了協同作用，除磷效率大大提高。李子富等在生物除磷工藝（A2O）后增加化學藥劑深度除磷，研究表明PAC（聚合氯化鋁）的投加使出水含磷濃度遠低于0.5mg/L，達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級A類標準。由此可見，在未來污水除磷技術的研究中，生物除磷與化學除磷的聯用將是具有前景的發展方向。
3、化學除磷技術
3.1 化學混凝沉淀法
廢水中的磷大部分以溶解性無機磷的形式存在，少部分以有機磷溶解或非溶解狀態存在。利用化學混凝法除磷，即通過加入化學藥劑，使之與廢水中溶解性的磷反應生成懸浮態的磷，并將其滯留。目前用于化學混凝沉淀法除磷的三大除磷劑分別為：鈣鹽、鋁鹽及鐵鹽。而石灰、硫酸鋁、聚合氯化鋁鐵等是最常使用的化學除磷劑。
