化学除磷的是与非
在国内污水厂全面铺开总磷在线监控以来，各个污水厂都经历了很多的故事，其中最普遍的就是在污水厂里进行的化学除磷工艺操作。这一波操作无论从工艺上，经济上，管理上都给污水厂带来相当大的困扰，今天公众号就围绕污水厂的化学除磷来探讨一下。
市政污水厂内的总磷在传统的生物除磷的方式下，受到冬季排泥，反硝化反应等等的干扰作用，不能保持稳定的生物除磷的运行效果。而化学除磷由于在水中投加化学药剂，这些化学药剂与水中的磷酸盐生成稳定的化学沉淀物质，进入到活性污泥内，随着剩余污泥排放而排出系统，因此这种化学除磷的工艺由于操作简单，除磷效果明显，运行的可靠性高，在国内这一轮污水厂的排放口安装在线总磷的形势下，被大量的污水厂采用。
因为污水厂大量采用除磷药剂进行化学除磷，在国内的除磷药剂市场上掀起狂澜，大量药剂厂商打着各种名义的独家配方，各种新奇的名称，各种渠道的推销手段，为污水厂带来门类繁多的除磷药剂，中国市场的跟风从来就不容质疑的。而这么多打着各种高新技术的旗号的除磷药剂，真的是那么深不可测么？
关于化学除磷的反应机理及污水厂的应用可以点击回看《磷门一脚》（上、中、下）系列，今天的文章就不再对这部分内容进行展开讨论了。从化学原理上来说，所有的除磷药剂是离不开铝盐，铁盐，石灰这几种金属盐的。打着各种名堂的除磷药剂，无非就是这几种药剂的互相配比不同而已。各个污水厂无论是购买了哪一种除磷药剂，其实他们的效果最终反应出来都是一致的。因此，污水厂在化学除磷工艺中，对药品的选择并不是重点，而对于加药后的生化系统和出水水质的变化的关注才是化学除磷的工艺管理的重点。这一期公众号就探讨下化学除磷在污水厂的运行。
化学除磷的第一个问题就是投加量的问题，传统的计算公式都是基于铝盐，铁盐等有明确含量的化学物质进行计算的，现在国内各种药剂为了显示自己的神秘配方，往往不肯把药剂内的具体成分告诉污水厂。这样的结果就是污水厂不得不在投加过程不断的进行调整，直到调整到合适的药量为止。而且为了保险起见，污水厂的投加一定会采用过量投加，过量投加不仅仅带来成本的升高，也带了药剂在系统内的叠加和对出水的影响。特别是一些中大型污水厂，这种调整往往需要数月之久，期间耗费了大量的药剂成本，最终带来的结果仍然很难确定。
化学除磷的反应机理会在水处理系统中增加化学污泥，这个在多个污水厂的运行实际中都已经明显的表现出来，从国内外的资料表明，在进行化学除磷过程中，比生物除磷会多产生20~30%的污泥，这部分污泥会导致污泥脱水车间的运行压力增加。国内相当一部分污水厂的污泥脱水系统运行都不能和污水处理系统相互匹配，对于正常的生物污泥都无法正常及时的脱出系统。在增加了这部分的化学污泥后，大大增加了污泥脱水系统的压力，如果没有余量或者不对污泥脱水系统进行扩容升级的情况下，系统的污泥得不到有效的脱水排放，大量污泥积存在污泥储池，部分溢流回到系统内，除磷的化学污泥中的磷会再次水解，重新回到系统中，增加了系统进水总磷的浓度，从而使系统的化学除磷剂增加，产生更多的化学污泥，进入到污泥脱水系统中，再次从上清液中释放，形成恶性循环。
化学除磷对出水水质的影响，在近期化学除磷工艺运行过程中，也出现了很多问题。其中使用铁盐及其衍生产品的除磷药剂，为了保障除磷的效果，往往需要添加过量的药剂，这些过量的铁离子没有得到充分的反应，最终随着出水流出污水厂。还有就是部分污水厂的深度处理单元处于停用或者弃用状态，没有措施对出水中多余的铁离子以及产生的悬浮物进行沉淀过滤的去除措施，导致出水中铁离子和悬浮物含量较高。而出水中的铁离子含量较高，会导致出水水质发红，主要的原因来自于3价铁离子Fe3+在水中的染色作用，造成色度超标，出水大量含有铁离子会对流过的地区染色，造成不良的感官印象；以及含有除磷药剂形成的悬浮物导致出水水质SS超标等等。
采用同步法在生物池内添加化学药剂除磷的工艺对活性污泥的影响，在国内部分学术刊物上有进行相关的介绍，根据清华大学的研究报导表明，化学除磷Fe3+、Al3+的投加对活性污泥影响存在抑制作用，其中Al3+强于Fe3+，当Al3+的投加量达到10-3mol/L时，会对生化单元内微生物的活性产生较为明显的抑制作用。但是也有认为这种抑制可以通过生物排泥加强曝气等方式消除和平衡。从现阶段的污水厂化学除磷的投加过程的反应来看，投加PAC的铝盐，还有已知成分（市场上可以普通买到），以及厂家的神秘配方的除磷药剂对生物的作用都还没有明显的生物毒性反应。但是这些并不能说明对生物反应完全没有影响，现阶段污水厂受到各方面的压力，加强化学投药能保证了总磷的达标成为了主要面对的问题，而对生物处理的影响，没有精力顾及，也没有相关的技术人员进行系统的组织判断，造成这部分的影响无法评估。这一点其实也反应现阶段国内污水厂的运行现状，以各种外界大棒的指挥为主要工作目标，真实有效的发挥发掘生物处理能力，保证生物自然良好的运行反而成为次要。
化学除磷产生的化学污泥，进入到污水厂内的生物污泥中，增加了20~30%的污泥量，这部分污泥对污水厂原有的生物污泥产生了化学性的改变。在中国大部分污水厂污泥还得不到合理处置的前提下，这部分化学污泥又增加了污泥处置的难度，造成新的环境问题，同理污水厂大量使用化学药剂，刺激大量的化工行业不断投入生产，对环境产生次生问题也成为了今后会逐步显现的问题。
作为污水厂这两年新兴的化学除磷问题，现阶段仅仅是大幕的开启阶段，后续的大量的问题还会不断的涌现出来，作为污水厂的运行管理人员，要认识到化学除磷背后的种种问题，通过合理的生物利用，降低化学药剂的大量使用，理解和强化生物除磷作用，用自然的方式治理自然，才能被自然所接受。对于化学除磷在污水厂内的是与非，我们还要不断的关注和讨论，欢迎大家积极参与，共同面对污水厂的除磷问题。