『壹』 污水處理活性污泥法如何提高磷的去除效率
生物除磷系統的生產運行經驗表明，生物除磷工藝要穩定達到較好的除磷效果是比較困難的。國內外的不少專家針對此作了不少的研究，為了解決污水排放不能達到城鎮污水排放標准，經常會向除磷工藝中投加化學葯品，採用生物化學相結合的除磷方法，以提高除磷的效率。經過大量的研究表明，要保證生物除磷系統出水含磷量低於0.5mg/L，基本有兩種可行方法：其一是與化學除磷相結合，通過化學反應和葯劑的催化作用提高除磷效果；其二是通過應用初沉污泥發酵生成足夠數量的VFAs，提高生物除磷系統中聚磷菌可利用的碳源來提高除磷效果。
總結生物除磷實驗和污水處理廠世紀運行效果，活性污泥的生物除磷工藝主要控制要點包括一下幾點：①污泥齡的控制：生物除磷系統的本質是通過排除富磷剩餘污泥來達到除磷效果的，因此剩餘污泥的多少直接影響整個系統的除磷性能。通常認為污泥齡越長，污泥產率越低，污泥含磷量越低，去除單位重量磷需要消耗較多的BOD5。僅以除磷為目的的污水處理系統宜控制較短的污泥齡，一般為3.5～7d。②有機物濃度和有機基質類型的控制：經大量的研究發現，若要使污水處理廠出水中磷含量低於1.0mg/L，達到排放標准，進水中的BOD5/TP應控制在20～30，且含由豐富的低分子有機酸(VFAs)機制，Gerber等人認為磷的厭氧釋放基本上取決於進水的性質而不是厭氧狀態本身。③ DO的控制：厭氧段溶解氧（DO）應嚴格控制在0.2mg/L以下，而好氧段DO控
制在2mg/L左右；④硝酸鹽的控制：在生物除磷工藝中硝酸鹽的去除是除磷的先決條件。但硝酸鹽
控制在什麼水平尚存在不同的看法，通常認為應控制在0.2mg/L以下，硝酸鹽影響的程度和廢水有機物濃度以及有機基質類型有關，Ekema等人認為，當COD/TKN的比值小於7～9時，生物除磷系統很難獲得好的效果。⑤出水SS的控制：生物除磷系統污泥含磷量一般大於5%，為達到嚴格的磷控制標准，在污水處理廠出水口設置過濾設施是必要的。
為了達到理想的活性污泥法處理效果，就必須考慮諸多因素。在生物除磷工藝中，對污染物的去除起主導作用的是微生物，因此在活性污泥中微生物的多少，直接影響污水處理的效果。而在強化生物除磷工藝中聚磷菌是活性污泥除磷的關鍵，因此提高生物除磷工藝除磷效率方法就是提高聚磷菌在整個生物系統中的生物量，使聚磷菌在該生物系統的比例大幅度的提升，使其成為優勢菌種，已達到較好除磷效果。
為此試想通過在好氧池前設置高負荷好氧池提過活性污泥的生物量和生物活性。在高負荷好氧池中，大量的有機物質的進入，使微生物在高負荷條件下處於對數增殖期，大量的繁殖形成一個生物再生區域；同時也產生大量的粘性物質，使活性污泥中的微生物與污水中的懸浮物、顆粒產生吸附，已達到對污染物的更好結合利用，最終達到去除的目的。
另外，為了使聚磷菌在系統中成為優勢菌種，可通過控制好厭氧池這個「生物選擇器」在聚磷菌釋放磷這個環節上各種釋放磷因素，已達到使聚磷菌成為優勢菌種的可能。
『貳』 高人詳細介紹下污水處理中的化學除磷的工藝和方法有哪些
磷的去除有化學除磷生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經濟的除磷方法，但由於該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求，所以要達到穩定的出水標准，常需要採取化學除磷措施來滿足要求。
化學除磷是通過化學沉析過程完成的，化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽葯劑，其與污水中溶解性的鹽類，如磷酸鹽混合後，形成顆粒狀、非溶解性的物質，這一過程涉及的是所謂的相轉移過程，反應方程舉例如式1。實際上投加化學葯劑後，污水中進行的不僅僅是沉析反應，同時還進行著化學絮凝反應，所以必須區分化學沉析和化學絮凝的差異。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反應可以簡單的理解為：水中溶解狀的物質，大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程，所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用於改善沉澱池的沉澱效果，而沉析則用於污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換，則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽葯劑後，一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽，也會同時產生非溶解性的氫氧化物(取決於PH值)。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩定的膠體脫穩，通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最後通過固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學污泥)，達到化學除磷的目的。
根據化學沉析反應的基礎，為了生成磷酸鹽化合物，用於化學除磷的化學葯劑主要是金屬鹽葯劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價金屬離子葯劑投加到污水中後，都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物。出於經濟原因，用於磷沉析的金屬鹽葯劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰。這些葯劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。二價鐵鹽僅當污水中含有氧，能被氧化成三價鐵鹽時才能使用。Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或採用同步沉析工藝投加到曝氣池中，其效果同使用Fe3+一樣，反應式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3
與沉析反應相競爭的反應是金屬離子與OH的反應，所以對於各種不同的金屬鹽產品應注意的是金屬的離子量，反應式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體，這對於沉析產物的絮凝是有利的，同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的，但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。
沉析效果是受PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對於鐵鹽最佳PH值范圍為5.0～5.5，對於鋁鹽為6.0～7.0，因為在以上PH值范圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽葯劑會給污水和污泥處理還會帶來益處，比如會降低污泥的污泥指數，有利於沼氣脫硫等。
由於金屬鹽葯劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析葯劑溶液中另外含有酸的話，則需特別加以注意。
投加金屬鹽葯劑後相應會降低污水的鹼度，這也許會對凈化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時，必須考慮對硝化反應的影響。
另外，如果污水處理廠污泥用於農業，使用金屬鹽葯劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。
除了金屬鹽葯劑外，氫氧化鈣也用作沉析葯劑。在沉折過程中，對於不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因為隨著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，採用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。磷酸鈣的形成是按反應式6進行的：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外，還會產生碳酸鈣，這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢，反應式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(鹼度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與鹼度成正比的。
對於軟或中硬的污水，採用鈣沉析時，為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
化學沉析工藝是按沉析葯劑的投加地點來區分的，實際中常採用的有：前沉析、同步沉析和後沉析或在生物處理之後加絮凝過濾。
(1)前沉析
前沉析工藝的特點是沉析葯劑投加在沉砂池中，或者初次沉澱池的進水渠(管)中，或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉澱池中通過沉澱而被分離。如果生物段採用的是生物濾池，則不允許使Fe2+葯劑，以防止對填料產生危害(產生黃銹)。
前沉析工藝(如圖2所示)特別適合於現有污水處理廠的改建(增加化學除磷措施)，因為通過這一工藝步驟不僅可以去除磷，而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的沉析葯劑主要是生灰和金屬鹽葯劑。經前沉析後剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1，完全能滿足後續生物處理對磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最廣泛的化學除磷工藝，在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將沉析葯劑投加在曝氣池出水或二次沉澱池進水中，個別情況也有將葯劑投加在曝氣池進水或迴流污泥渠(管)中。目前很多污水廠都採用，如廣州大坦沙污水處理廠三期就是採用的同步沉析，加葯對活性污泥的影響比較小。
(3)後沉析
後沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物設施相分離的設施中進行，因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析葯劑投加到二次沉澱池後的一個混合池(M池)中，並在其後設置絮凝池(F池)和沉澱池(或氣浮池)。
對於要求不嚴的受納水體，在後沉析工藝中可採用石灰乳液葯劑，但必須對出水PH值加以控制，比如採用沼氣中的CO2進行中和。
採用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需恆定供應空氣而運轉費用較高。