随着工农业生产的增长、人口的增加、含磷农药和农肥的大量使用，使水体的磷污染日益严重，磷是作物生长所需的主要营养元素之一，但水体中如果磷含量超过20mg/L，就会导致水体富营养化，造成藻类大量繁殖，藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味，影响鱼类等水生生物的生存许多藻类还会产生毒素，并通过食物链影响到人类的健康，因此环保部门要求废水进入城市污水管网前必须达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级标准。

　　    目前，国内外常用的除磷方法主要是:沉淀法、混凝法、吸附法、离子交换法及生物法等。

　　1.钙法除磷

　　        在沉淀法除磷中，化学沉析剂主要有铝离子、铁离子和钙离子，其中石灰和磷酸根生成的羟基磷灰石的平衡常数最大，除磷效果最好投加石灰于含磷废水中，钙离子与磷酸根反应生成沉淀，反应如下：

　　                5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)

　　                副反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓                                   (2)

　　        反应(1)的平衡常数KS0=10-55.9，由上述反应可知除磷效率取决于阴离子的相对浓度和pH值由式(1)可知磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成羟基磷酸钙，随着pH值增加反应趋于完全，当pH值大于10时除磷效果更好，可确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/L的标准，反应(2)即钙离子与废水中的碳酸根反应生成碳酸钙，它对于钙法除磷非常重要，不仅影响钙的投量，同时生成的碳酸钙可作为增重剂，有助于凝聚而使污水澄清。

　　磷化废水处理工艺流程如图1

　　        上述工艺中第一级反应及沉淀主要是除锌,控制pH=8.5～9.0，投加聚合氯化铝,第二级反应及沉淀主要是钙法除磷,控制pH=11～11.5，出水经中和后排放或回用，出水水质达一级标准。

　　        钙法除磷关键技术是利用氯化钙或石灰作为药剂，采用机械混合反应器和高效斜管沉淀器，控制适量反应、混合强度、沉淀表面负荷和反应pH值。

　　2.混剂辅助化学沉淀法

　　        该法采用的复合沉淀剂是氯化镁和磷酸氢铵,在除磷的同时生产缓效复合肥,其反应原理如下:

　　                   HPO42-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4 6H2O↓+H+

　　                   PO43-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4 6H2O↓

　　        反应生成的MgNH4PO4 6H2O结晶大，易过滤,对含磷浓度较低的废水，一次处理即可达到排放标准，但当在处理含磷较高的废水时难以达标，需要在一次处理的基础上向一次处理液加入复合混凝剂PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰铵)PAC的混凝主要是通过吸附架桥和沉淀网捕作用实现，PAM是阴离子型高分子絮凝剂，加入溶液后PAM能迅速并均匀地分散，使水溶液中的沉淀离子“联桥”形成絮团而沉淀下来实验结果表明:以PAM作为助凝剂，与混凝剂PAC一起作用，取得良好的混凝效果用复合混凝法进行二次处理后的出水可达二级排放标准。

　　3.炉渣吸附除磷

　　        炉渣是钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物，主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、Cr2O5、Al2O3等氧化物组成，具有很多优良特性，其中所含的每种成分均可以利用。

　　        该方法的实验研究是在数个具塞锥型瓶中各加200mL模拟含磷废水和一定量的炉渣，置于振荡器上，在室温下振荡一定时间使吸附反应达到平衡后过滤，然后对清液进行磷的浓度测试，再通过比较溶液中磷的初始浓度和平衡浓度推算出其在吸附剂上的吸附量和磷的去除率。

　　        研究表明:1)随着炉渣用量的增加，磷的去除率也增加,但吸附量却下降；2)吸附量在开始是随时间的增长而增大，但吸附时间大于2h时，吸附量趋于稳定；3)吸附量随废水中磷的浓度的上升而增大；4)温度对炉渣吸附作用的影响很小；5)溶液pH值对吸附效果有重要影响，当pH为7.56时，磷的去除率为最高。

　　        因此，用该法处理含磷废水时，当废液中磷的浓度为2～13mg/L，炉渣用量为5g/L，pH为7.56，吸附时间为2h的条件下，磷的去除率可达99%以上，残留液的浓度也低于国家排放标准，而且该法安全可靠，不会产生二次污染。

　　4.大孔径离子交换法

　　        该法的离子交换树脂采用强碱阴树脂,再生用质量分数为8%的食盐溶液，树脂的交换反应如下(RCl代表强碱树脂，交换前已转化为氯型：

　　              3RCl+PO43-→R-PO4+3Cl-

　　              2RCl+HPO42-→R-HPO4+2Cl-

　　              RCl+H2PO4-→R-H2PO4+Cl-

　　        实验表明:离子交换树脂脱除PO43-的交换容量比较稳定，离子交换树脂再生后交换容量也比较稳定，再生剂耗量为102～113g/mol工艺流程如图2。

　　5.SBR强化生物除磷

　　        针对原水量不大但含有高浓度磷的废水，采用SBR强化生物系统进行处理.反应器采用厌氧/好氧交替进行，具体方法如下：

　　        将反应器的运行状况分为4个阶段：驯化阶段、高效除磷阶段、除磷效果平稳阶段和除磷效果恶化阶段，在高效除磷阶段，出水PO43--P<1mg/L，PO43-P去除率达95%以上，在除磷效果平稳阶段，磷的去除率维持在50%～70%。

　　        在处理过程中由于二次释磷(即指在厌氧条件下，不伴随有机物的吸收以及多聚物的合成的磷释放)的存在，对处理效果有一定影响，目前认为，引起二次释磷的原因有：1)在厌氧阶段人为加入使质子推动力降低的物质，如2、4-二硝基苯，通入CO2和H2S等；2)细菌内源呼吸引起细胞内的多聚磷酸盐水解；二次释磷对除磷系统的影响包括两个方面：1)二次释磷后上清液中含有高浓度的磷，这会增大反应器中的进水磷浓度：2)每两周期后均静置8h会使二次释磷中的无效释磷状况影响活性污泥聚磷菌的代谢途径，使聚磷菌在厌氧释磷中的无效释放愈来愈多，从而造成出水水质恶化。

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