摘要：污水处理关系着人们生活与生态环境的发展，于社会之发展，于民之健康都有重要意义。由于环境污水的现象变得愈发严重，随着带来的生活污水中含有大量的磷，容易造成水体富营养化现象的发生。除磷技术作为整体污水处理系统中最重要的组成部分，其技术水平和质量将直接影响着整个城市的污水处理状况，可以考虑采取化学除磷或化学辅助除磷。本文讨论了除磷工艺，并论述了对环境污水处理中化学除磷药剂的应用。
关键词：环境污水处理；问题；化学除磷药剂；应用
引言：随着社会经济的飞速发展，工业化进程的不断加快。大量未经处理的工业废水和生活污水肆意排入江河湖泊，使人类有限的淡水资源遭受N，P及有机物的严重污染，水体富营养化进程加速。寻求能从废水中有效去除过剩营养并使废水得以再利用的高效、低耗、应用性广的污水处理新技术始终是环境科学家们关注和探索的焦点。鉴于此，本文着重分析脱氮除磷技术在污水处理中的具体应用，以供参考。
一、城市污水处理现状
伴随着城市的发展，我国污水量迅速增长，如何科学合理处理污水引起了人们的广泛关注。化学反应除磷是通过化学沉析过程完成的，具体是向城市污水中添加金属盐，将其与污水或污泥中溶解性磷酸盐等充分混合反应，从而形成非溶解性的物质，与污水分离，实现去除污水中的磷成分的目的。生物方式除磷是通过利用微生物增殖中需要消耗含磷物质的原理，将磷转化为有机体，使磷成分转变成为活性污泥的组成部分，将其与活性污泥一起沉降，从而实现污水的去磷。随着城市对于污水处理相关指标要求的提升（TP≤0.5mg/L），现在仅利用生物或化学方式除磷很难达到污水排放的要求。所以，如何将化学反应除磷技术与生物溶解除磷技术结合，以提高工作效率和提升除磷标准，形成城市污水除磷系统研究的课题。
通过分析研究发达国家污水处理厂的处理数据发现，在污水处理中，选择在一级或者二级处理阶段添加化学试剂，经过化学反应除磷过后的污水含磷量一般为0.2mg/L。为了能够达到更好的除磷效果，除磷系统通常会采用一种除磷技术为主，另一种为辅的方式来去除污水中的磷成分。而现实中多数城市污水处理厂的进水成分中碳源不足，所以最好是利用化学反应除磷技术对生物技术除磷强化辅助。
二、化学除磷技术中的几个影响因子
（1）磷浓度
在出水水质要求相同的基础上，污水含磷量与化学药剂的利用是成正比的。污水含磷量增高，其化学药剂的利用率也相对增高。反之，当污水含磷量降低时，其化学药剂利用率也随之降低，两者相互依存。
（2）pH值
pH是污水处理技术中重要的影响因素，当pH值在8.0左右，应使用铁盐进行化学沉淀除磷;当pH值处于5.0-8.0之间时，应采用铝盐进行化学沉淀除磷。
（3）碱度
碱度对于化学除磷的效果也有着重要影响。在利用石灰进行除磷时，污水碱度直接决定了石灰的使用量。石灰可以同磷酸盐发生化学反应，产生磷酸钙，当磷的含量较低时，碳酸盐的竞争对污水碱度的影响则会增加。这一过程主要在实验室进行，以便于获得相应的资料和数据。
三、脱氧除磷工艺
城市污水中包括氮、磷、COD、BOD等物质，污水处理具体流程也分为一级处理，二级处理和三级处理，一级处理主要是预处理阶段，二级处理则是物理与化学的处理方法，也就是我们今天谈到的脱氧除磷技术，它是污水处理的重点环节。三级处理则是对有毒有害无机物的处理。
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我们知道脱氧除磷技术是利用聚磷菌在好氧的情况下，进行干磷的排放，来完成有机物的快速降解，排放污水。在这种技术中，活性污泥法能够实现脱氧除磷。活性污泥法这种废水生物处理技术，活性污泥是进行废水生物处理的主体，将其和废水混合搅拌，通过曝气来实现废水中的有机物的分解，最终实现生物固体分离的目的，通过这种方式能够使大部分污水重新流回曝气池。能够最终实现利用活性污泥的吸附，养护和凝聚，去除废水中污染物。活性污泥脱氧除磷技术处理装置，是由回流供氧系统、曝气池和二沉池组成，重点是对曝光池活性污泥浓度的控制。此工艺中，碳源会被竞争，也就是除磷和反硝化两个过程，在反硝化过程中缺氧，会导致大量的硝酸盐进入我们所谓的厌氧区，这就会造成无法进行除磷工序，因此除磷和反硝化的目的不能同时达到。采用活性污泥处理法，需要通过设置缺氧池和厌氧池的有关工艺，即进行脱硝处理，保证除磷工作正常有效的开展，节省成本和提高效率。
四、在城市污水中脱氧除磷技术的具体运用
现阶段污水处理过程中化学除磷药剂的应用主要有以下两类：
4.1铝盐化学除磷药剂
铝盐化学处理药剂主要包括聚合氯化铝、硫酸铝以及氯化铝等等。三价铝盐药剂处理过程中主要包括以下两种反应。其一，三价铝离子发生水解反应，这一过程中将会产生比表面积较大的单核羟基络合物与较高的正电荷。其二，三价铝离子和污水中的磷酸根发生反应，产生沉淀，最终生成沉淀化合物。
在产生反应后，多和抢劫络合物与范德华力、网捕与吸附架桥之间发生作用从而保证了最终的沉淀效果，达到化学处理的目的。AL3家实际反应与金属磷酸根的溶解性两者间均易受到pH值的影响，不仅如此，金属离子也会与OH-产生反应，若这一过程中与PO43＋形成竞争反应，那么将不利于除磷工作的开展。可知，铝盐化学处理环节需要对pH值进行有效把控，最佳的pH值范围为5.8-6.9。需要注意的是，在利用铝盐处理药剂进行污水处理的过程中，将会导致污水中的铝含量迅速增加，可能会令水体内的铝盐超标，所以，需要严格控制添加量。
4.2铁盐化学除磷药剂
铁盐除磷药剂主要有硫酸亚铁、氯化硫酸铁、氯化铁及聚合氯化铁等。铁盐与铝盐除磷反应机理类似，之外还会发生强烈水解并同时发生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2+除磷效率与pH相关，但有关Fe2+除磷最佳pH存在争议：有人认为 pH=8时，Fe2+除磷效果最好 ，但王文超等认为pH=7.5～8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高pH 值，而污水厂处理中pH值往往低于7.5，另外，在水中Fe 3(PO4 )2没有FePO4稳定，这些都限制了二价铁盐在废水除磷中的应用，实际过程中可利用好氧池曝气的特点将Fe2+氧化成Fe3+来提高化学除磷效率。铁盐与磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更加稳定，而具有沉降速度快的优点，因此实际应用比较多，但是具有出水浊度与色度高、对出水pH影响大、运输和贮存麻烦、对设备腐蚀大等缺点，同时铁也是刺激藻类生长和引发湖泊水华的一个重要因素，这些缺点限制其使用范围。
五、结束语
工业生产速度不断加快，工业生产过程中避免不了大量排放污水，而污水中普遍含有丰富的磷物质，如若这些污水直接排入江河湖泊，那么必然会造成水体污染，导致水体中的藻类异常繁殖，所以，必须严谨控制水体中磷元素的浓度，对水体中磷进行处理。污水处理是一项长期的工程，需要相关技术人员不断创新技术工艺，更好的服务与污水处理事业，推动我国污水处理事业迈向新台阶。
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论文作者:王敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
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