离子 (如 Fe

2 +

, Fe

3 +

和 Al

3 +

) 进行化学反应 ,生成不

溶于水的沉淀 ,从而使化学反应不断向生成物方向
进行 ,通过泥水分离最终达到去除废水和污水中过
量磷的目的。如果磷以聚磷酸盐的形式存在于污水
中 ,则磷的去除依靠沉淀和吸附 2 种作用。一方面 ,
聚磷酸盐通过水解反应生成正磷酸盐 ,其中的磷酸
根与 Fe

2 +

,Fe

3 +

和 Al

3 +

反应生成沉淀 ;另一方面 ,生

成的沉淀由于呈絮状 ,又能吸附聚磷酸盐而去除一
部分磷。因此 ,化学法除磷并不是简单的化学反应
过程

[ 2 ]

。化学沉淀法除磷 ,混凝剂投加的地点可以

不同 ,但除磷原理相同 ,其大致工艺流程见图 1 。

图 1 　化学沉淀法除磷工艺流程

Fig. 1

Technical p rocessio n of chemical

depo sitio n met hods

1. 2 　化学沉淀法工艺

在化学沉淀法除磷过程中 ,最有实用价值的混

凝剂是价格便宜的铁盐、

铝盐和石灰。其工艺可细

分为直接沉淀、

同时沉淀、

后置沉淀和预沉淀。

1. 2. 1 　直接沉淀

直接沉淀是指污水在经机械格栅和除砂后仅经

沉淀处理 ,总停留时间 3 ～ 4 h 。混凝剂可采用铝
盐、

三价铁盐、

石灰等 ,不能采用亚铁盐。

直接沉淀为北欧国家很多处理厂所采用 ,除磷

效率约为 90 % ,有机物去除率约为 75 % ,因此是一
种很经济有效的处理工艺。

1. 2. 2 　同时沉淀

同时沉淀是指将化学混凝剂投加到活性污泥生

化处理工段 ,一般投加到生化池的首端或末端。生
化池即为混凝池 ,生物污泥与化学污泥在随后的沉
淀池一同沉淀。总水力停留时间约为 11. 5 h 。混凝
剂可采用铝盐、

三价铁盐、

亚铁盐等 ,不能采用石灰。

同时沉淀除磷效率为 90 %左右 ,出水磷质量浓

度一般为 1 mg/ L 。所投加的混凝剂在去除磷的同
时对有机物的固液分离也有帮助。由于化学污泥与
生物污泥同时沉淀 ,增加了污泥量 ,因此会使泥龄比
单纯生化处理时显著减小而影响硝化程度。

1. 2. 3 　后置沉淀

后置沉淀是生化处理出水经过化学处理后 ,污

泥采用气浮或过滤而不是沉淀进行分离 ,常归为三
级处理工艺。总水力停留时间约为 12 h 。混凝剂
可采用铝盐、

三价铁盐、

石灰等 ,不能采用亚铁盐。

后置沉淀是常采用的除磷效果最好的工艺 ,磷

去除率大于 95 % ,出水磷质量浓度一般低于 0. 5

mg/ L 。通常 ,将后置沉淀的化学污泥打回到初沉段

与初沉污泥共沉 ,这可使污泥更易于浓缩并有助于
提高初沉池的处理效率。对生物处理也起到把关作

用 ,在负荷高时可防止敏感的生物污泥的流失 ,因此
在除磷的同时也提高了 BOD (生化需氧量) 等的去
除效果。

1. 2. 4 　预沉淀

预沉淀是在初沉池沉淀除磷 ,随后污水再进入

生物处理段。总水力停留时间约为 9 h 。磷去除率
大于 90 % ,混凝剂可采用铝盐、

三价铁盐等 ,不能采

用亚铁盐和石灰

[ 3 ]

。

常规生化处理工艺大约能够去除 90 %的 BOD ,

其中初沉去除 30 % , 二级生化去除 60 % , 剩余的

10 %随出水排出。增加化学预沉淀改变了有机物去
除的分配比例 ,如同为 90 %的去除率 ,大约有 75 %
的 BOD 可在初沉阶段去除 ,仅有 15 %的有机物在
生化处理阶段去除 ,因此生化处理段可大大压缩。
预沉淀工艺通常用于现有超负荷运转的污水处理厂

改造 ,以降低生物处理段的负荷 ,从而降低能耗和生
化污泥产量。预沉淀还可去除有毒物质从而对敏感

的生物段起到保护作用 ,并使水力停留时间明显缩
短。

从能耗角度来看 ,特别是电费较高时 ,预沉淀是

十分必要的。化学药剂费用可从生化段节省的能耗

和除磷效果得到充分补偿。

在全世界普遍强调水环境应大规模控磷的情况

下 ,化学沉淀法除磷迄今为止仍是实用有效的技术。
其优点是 : 操作简单、除磷效果好、处理效率可达

80 %～90 % ,且效果稳定 ,不会重新放磷而导致二次
污染 ,当进水浓度较大或有一定波动时 ,仍有较好的
除磷效果。缺点是 : 该法所用药量大 ,处理费用较
高 ,且产生大量的化学污泥。

　生物法除磷

生物法除磷的原理是某些细菌交替地处于厌氧

与好氧条件下 ,在厌氧时 ,细菌吸收低分子的有机物
并以聚β

2羟基丁酸 ( PHB) 等形式在体内储存起来 ,

同时将细胞原生质中聚合磷酸盐以正磷酸盐的方式

释放出来 ,此时污水中磷的含量升高 ,BOD 的含量
降低。然后在好氧条件下 , 细菌将吸收的有机物

( P HB) 氧化分解 ,并提供能源 ,同时从污水中吸收

大量的磷 ,以聚磷酸盐的形式储存起来 ,其吸收的量
大于其释放的量 ,这时污水中的磷含量大大降低 ,通

　第

期　　　　　　　　　　　　　　牛艳红　污水处理中除磷方法的利弊分析