廢水中的磷｜磷去除方法--生物去磷
有幾種策略可去除廢水中的磷，根據(jù)處理目標(biāo)和設(shè)施需求，可選擇化學(xué)去除、生物去除和三級(jí)過(guò)濾。
從所有的可能性來(lái)看，除磷似乎十分復(fù)雜，但都實(shí)現(xiàn)了相同的目標(biāo)。除磷的概念是將盡可能多的溶解態(tài)磷轉(zhuǎn)化為顆粒磷，然后沉淀或過(guò)濾顆粒磷以將其從過(guò)程中去除。
化學(xué)去除涉及投加金屬鹽以將磷沉淀成固體形式。生物去除需要通過(guò)在處理過(guò)程中提供正確的環(huán)境條件以培養(yǎng)聚磷菌 (PAO)。這些聚磷菌將在細(xì)胞體內(nèi)吸收大量的磷，然后再將這些聚磷菌沉淀或過(guò)濾去除。
最后，三級(jí)過(guò)濾，需與化學(xué)或生物去除結(jié)合使用，在二級(jí)處理后再次使用過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，將總磷降低到超低水平。每種方法都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此應(yīng)基于每個(gè)設(shè)施的特定需求選擇合適的實(shí)施策略。
除了將溶解態(tài)磷轉(zhuǎn)化為顆粒磷除了的重要性，這些策略還在很大程度上依賴于固體分離過(guò)程的有效性。設(shè)施內(nèi)的凈化和過(guò)濾過(guò)程必須具很低的出水 TSS 濃度。任何通過(guò)最終出水流出的懸浮固體都導(dǎo)致總磷的增加，但它不會(huì)被正磷酸鹽分析儀檢測(cè)到。
磷去除方法
生物去除
生物營(yíng)養(yǎng)物去除 (BNR) 是指培養(yǎng)特定的微生物和細(xì)菌以去除廢水中的營(yíng)養(yǎng)物。強(qiáng)化生物除磷(EBPR) 是 BNR 的過(guò)程，旨在使用 PAO（聚磷菌）除磷。
整個(gè)過(guò)程取決于強(qiáng)化 PAO 吸收比通常更多的磷。這種二級(jí)處理過(guò)程需要將 PAO 經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段，一個(gè)是厭氧階段，然后是好氧階段。
在厭氧階段，生物因缺乏溶解氧和硝酸鹽而處于受壓狀態(tài)。此時(shí)，PAO 利用自身的多磷酸鹽作為能量繼續(xù)從水中吸收 BOD（特別是揮發(fā)性脂肪酸即 VFA）然后將其轉(zhuǎn)化為聚 B- 羥基丁酸酯 (PHB) 形式存儲(chǔ)（Smith，2019）。
水中的磷會(huì)因所有 PAO 釋放它們所儲(chǔ)存的磷酸鹽而增加。
磷去除方法
PAO
當(dāng)?PAO（聚磷菌）到達(dá)好氧階段時(shí)，由于它們儲(chǔ)存了大量 PHB，因此它們相比水中其他微生物具有巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
聚磷菌積累的 PHB 存儲(chǔ)與新引入的溶解氧進(jìn)行代謝，產(chǎn)生大量能量。這些能量用于繁殖更多的 PAO 以及從水中“奢侈吸收”磷進(jìn)入其細(xì)胞。
由于 PAO 種群數(shù)量增加且每個(gè) PAO 均過(guò)量吸收磷，從而降低了水中的磷含量。之后可將這些 PAO 通過(guò)沉淀或過(guò)濾從過(guò)程中去除，同時(shí)也就帶走了它們存儲(chǔ)的磷。
磷去除方法
厭氧區(qū)
對(duì)于 EBPR 過(guò)程，在厭氧區(qū)內(nèi)正確的環(huán)境條件是重要的：
1、任何溶解氧或硝酸鹽的存在都會(huì)破壞 PAO 的磷釋放。
兩者都將提供對(duì)水中可用 BOD 的 競(jìng)爭(zhēng)，這意味著其他生物會(huì)在 PAO 之前更快地消耗水中的 BOD。因此實(shí)現(xiàn)真正意義上的厭氧條件非常重要。
2、需要有足夠的 BOD 負(fù)荷以吸收系統(tǒng)內(nèi)的磷。
使用 BOD 與磷的比率 (BOD:P) 來(lái)表征這種關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)好的生物除磷，大于40:1 的比例是理想的。
3、這 BOD 要易于生物降解，如揮發(fā)性脂肪酸(VFA)。
在厭氧條件下，所有 BOD 最終都會(huì)分解為可生物降解的形式，但過(guò)程中的停留時(shí)間可能不足以完成分解（Ross，2013 年）。
直接測(cè)量 VFA 或可溶性 BOD/COD 可以更好地了解用于厭氧吸收的 BOD 的真實(shí)比率。
磷去除方法
過(guò)程監(jiān)控
使用儀表監(jiān)控 EBPR 過(guò)程有助于保持連續(xù)性能并快速提醒操作員任何問(wèn)題。正磷酸鹽再次成為關(guān)鍵參數(shù)。Alyza IQ PO4 可以監(jiān)控 EBPR 性能和最終的出水濃度。沒(méi)有在線正磷酸鹽監(jiān)控，常規(guī)抓取樣品即可完成工作。但連續(xù)性數(shù)據(jù)有助于提醒您 EBPR 過(guò)程中的任何問(wèn)題，即使是在負(fù)荷變化的情況下也可確保始終實(shí)現(xiàn)充分處理。除了正磷酸鹽外，YSI IQ SensorNet?還提供其他幾種傳感器以用于監(jiān)控 EBPR。
氧化還原電位 (ORP) 是監(jiān)測(cè)和控制厭氧過(guò)程的常用參數(shù)。ORP 可以指示池內(nèi)發(fā)生的生物活動(dòng)類型，因此通過(guò)將 ORP 值保持在特定范圍（-150 到 -250 mV）內(nèi)可以確保存在厭氧條件。溶解氧 (D.O.) 傳感器通常用于監(jiān)測(cè)和控制許多活性污泥設(shè)施中的曝氣過(guò)程。這同樣適用于 EBPR，其中 DO 傳感器可以將好氧區(qū)的曝氣輸出保持在最佳水平。
如今可以使用先進(jìn)的紫外傳感技術(shù)在線監(jiān)測(cè) COD 和 BOD 這樣的有機(jī)物參數(shù)。這些傳感器可以量化厭氧區(qū)內(nèi)可用的可生物降解有機(jī)物的數(shù)量，從而指示是否需要提供額外的有機(jī)物以獲得適當(dāng)?shù)?BOD:P 比率。最后，如果需要關(guān)切揮發(fā)性脂肪酸，則可以使用實(shí)驗(yàn)室程序直接測(cè)量。YSI 自動(dòng)滴定儀可以快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè) VFA，以確保 PAO 的生長(zhǎng)。
使用?IQ SensorNet?進(jìn)行在線流程監(jiān)控，為您提供全天候不間斷數(shù)據(jù)以密切監(jiān)視系統(tǒng)。
在線儀表的六大優(yōu)勢(shì)：
1、訪問(wèn)連續(xù)性數(shù)據(jù)
2、監(jiān)控流程效率
3、降低能源消耗和化學(xué)品用量
4、出水合規(guī)性監(jiān)測(cè)
5、處理更加精準(zhǔn)
6、減少人工取樣
