污水處理化學除磷技術
當前，水生態系統污染逐步惡化，為此，各地區逐步加大對污水處理工作的重視與投入力度。其中，除磷技術的應用較為廣泛。然而，化學除磷環節存在各類亟待解決的問題，這使得整體處理效果難以達到預期指標。為此，切實優化除磷方式具有實際意義。
1、水體富營養化的危害及城市污水處理的基本要求
1.1 水體富營養化的危害
現階段，我國水生態環境中的磷元素主要來自于農業種植、工業廢水與生活污水三方面。從專業角度來說，水體富營養化問題所帶來的負面影響較為嚴重，且生態修復難度系數較高。水體富營養化的危害主要體現在如下幾方面：
①水體富營養化為水藻類植物提供了豐富的營養元素，這使得水藻在短時間內快速生長，并逐步覆蓋整個水體環境，而這些水藻植物的非常規生長使水體含氧量急劇下降，導致各類水生生物因缺氧而死亡，同時，水體的自凈化能力下降，造成嚴重的生態污染;
②水體污染處理難度較大，需要投入大量的機械設備與人力資源，這就增大了處理成本;
③降低水體透明度，散發濃烈的腥臭味，影響空氣質量;
④水體底部堆積的有機物質在微生物作用下分解產生有害氣體，抑制水生生物繁殖。
1.2 城市污水處理的基本要求
城市污水處理系統的核心理念是依靠微生物分解作用，降解水體環境中的污染物，凈化水質。然而，在生物處理過程中，由于脫氮與除磷工藝相互制約，使得生物凈化法的綜合處理效果不夠理想。為此，絕大多數城市污水處理廠優先采用化學除磷法。
2005年之前，各地區污水處理廠建設多參照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，并將出水水質含磷量控制在1.5mg/L的標準。隨著各基層政府逐步加大對城鎮污水處理工作的重視，相關排放標準進一步完善，并將出水水質總磷量指標調整為1mg/L。
2、污水除磷技術的基本概念
按照凈化處理方式差異，污水除磷技術主要包括生物處理法、物化處理法與人工濕地技術三大類。其中，物化處理法又包括化學絮凝沉淀法、物理吸附法、干燥結晶法與離子交換法等。生物處理法主要依靠生物膜過濾與活性炭吸附。而人工濕地除磷處理技術是生物法與生態法的有機整合。
化學除磷法的核心原理是通過投放一定比例的化學藥劑，形成不溶性磷酸鹽沉淀物，依靠固液分離技術祛除污水中的磷元素。現階段，城市污水化學除磷法的研究重心集中在選擇化學藥劑方面。相比之下，化學沉淀法的實用性較強，其特異性優勢體現在如下幾方面：操作工序簡便、除磷效果突出、綜合處理效率高、且二次污染小等。
即使進水濃度波動性較大，化學沉淀法也可以保證除磷效果達到標準要求。但該技術也存在一定的缺陷：化學藥劑需求量與化學污泥產生量較大，需要投入大量的資金。基于我國各地區經濟發展水平嚴重失衡，整體發展較為落后的地區，無法提供充足的資金進行污水治理，而如何限度的壓縮污水處理成本，搞好生態文明建設工作成本各基層政府致力探究的新課題。
3、污水處理化學除磷過程中存在的各類問題
縱觀市政污水處理化學除磷工作開展現狀可知，其中仍存在諸多亟待解決的問題，如前置沉淀化學除磷效果不達標、同步沉淀除磷效率低下、后置沉淀除磷經濟損耗高等，這些問題造成大量的資金浪費與資源損耗，且水生態系統失衡。
3.1 前置沉淀化學除磷過程存在的問題
隨著市場經濟的繁榮發展，城市污水中的磷元素含量逐步提升。例如，污水中的多磷酸鹽類物質，由于無法自然降解，使得化學除磷效果達不到標準要求。另外，水體環境有機負荷能力的下降，也在一定程度上制約了化學除磷的反硝化功能。與同步沉淀化學除磷過程相比，前置沉淀法的化學藥劑需求量與污泥產生量較大，并且在后續處理過程中，需要將除磷指標控制在1-2mg/ml的水平，而這也對污水處理廠的專業技術儲備提出了更高的要求。
3.2 同步沉淀化學除磷過程存在的問題如下所述
相比前置沉淀法來說，同步沉淀化學除磷技術在諸多方面體現出特異性優勢，但也存在一定的缺陷。首要問題是無機污泥含量檢測工作。由于化學沉淀的檢測結果需要借助排泥實現，而化學藥劑投放量增加會干擾檢測結果，導致檢測結果缺乏準確性。此外，金屬沉淀劑的使用會在一定程度上抑制硝化反應，過量使用會導致酸性增強，酸堿度失衡，降低硝化反應速率。
3.3后置沉淀化學除磷過程存在的問題
后置沉淀化學除磷是關鍵的環節，因此其經濟成本也相對較高，同時，金屬沉淀劑的過量使用，會增加污水中的鐵或鋁含量，導致其超過預期指標，影響污水處理工作。另外，在后續過濾過程中，由于過濾負荷強度增加，在很大程度上降低了磷處理效率。由此可見，后置沉淀應當整合應用前置沉淀與同步沉淀法，盡可能的提升磷處理效率。
4、優化污水處理化學除磷過程的具體策略
4.1 優化化學除磷過程的控制系統，加大維護力度工作人員應當優化市政污水處理廠自有系統，加大控制投入力度。化學除磷沉淀法的用藥量直接決定了最終除磷效果。因此，應當切實優化除磷控制系統，提升除磷工作效率。例如，以曝氣池末端的加藥作為控制樞紐，以反硝化過濾池的藥物控制作為輔助，通過整合應用高科技技術，將曝氣池末端處的加藥量控制系統設定為可根據加藥前的污水含磷濃度、污水進水量及出水量等基本參數，控制加藥泵的運轉效率，并且全方位動態監測污水中的含磷量。然后，通過比較出水設定數值，判斷是否需要在后置沉淀過程中啟動加藥裝置，以防加藥量不合理影響整體處理效果。
在優化控制系統后，控制總磷含量，并將總磷濃度控制在合理范圍內。在條件允許的情況下，使用高科技技術維持總磷濃度的穩定狀態。再者，隨著現代科技水平的提高與領域拓展，可以進一步優化除磷系統，并依靠控制系統定期匯總分析除磷情況。
另外，依托專業科技技術全方位動態檢測整個除磷過程，采用標準的數據信息進行通信，限度的提升除磷效率。且設定除磷的系統模型，嚴格把控參數調整，并定期組織專業技術人才參與技能培訓，積極開展機械設備維護工作，利用相應程度計算除磷數據信息，記錄污水除磷的情況變化，進行實時監測與控制，實現對除磷情況的最優化預測。
4.2 優化化學除磷技術，嚴格控制藥點選擇
優化化學除磷技術是完善化學除磷控制系統的關鍵。通常來說，化學除磷法是生物除磷法的基礎保障。因此，在化學除磷過程中，要進一步強化專業技術，并加大對藥點選擇的重視。結合上文內容可知，在應用前置沉淀技術的過程中，不僅無法保證磷元素的全部水解，還會產生大量的污泥，增加藥劑消耗量與污泥產生量，影響除磷處理效果，并對后續生物除磷作業造成一定的阻礙。對此，應當在前置沉淀的初沉淀池中，不采用藥物除磷法，進而減少污泥量，避免對后續生物除磷造成不利影響。
同步沉淀除磷主要包括厭氧區、缺氧區、好氧區和二沉池幾部分，應當將藥點設置在好氧區的出水口處，在經過多次過濾處理后，在好氧區出水處通過管道進入二淀池的過程中進行藥劑的反應，當污水進行二淀池的過程中直接進行沉淀和分離，而且在好氧區中本身就有能夠吸收磷的微生物。因此，在污水進入二沉淀池時，水體中的含磷濃度相對較低，再經過管道中藥劑的中和反應，可進一步減小污泥量，促進生物除磷工藝的正常運轉。
此外，在優化除磷技術后，一旦污水中的磷濃度超過限定濃度，在投入藥劑的過程中，可限度的保證除磷效果，進一步降低藥劑損耗量同時，減小污泥積存量。如果污水處理廠的專業技術過硬，且基礎配套設備齊全，也可以在二沉淀池的出水處投放藥劑，但需要確保技術的合理性與設備的高效性，以沉淀的方式去除污泥。但是，應當格外注意的是，此類方法多用于污水深度處理的過程中，且對生物除磷的技術影響較小。
5、結束語
綜上所述我們可以獲知，隨著各基層政府部門逐步加大了對污水處理工作的重視力度，相關部門對污水處理的化學除磷方式也提出了更高的要求。為此，本文簡要介紹了化學沉淀除磷的基本流程，分析了其中存在的各類突出性問題，然后提出了一系列切實可行的改進措施，希望可以通過優化化學除磷控制系統，提高污水除磷處理效率，保證整體工作質量，最終促進城市環保工作的進一步發展，保障人們生活質量。
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