概述

有幾種策略可去除廢水中的磷，根據處理目標和設施需求，可選擇化學去除、生物去除和三級過濾。

從所有的可能性來看，除磷似乎十分復雜，但都實現了相同的目標。除磷的概念是將盡可能多的溶解態磷轉化為顆粒磷，然后沉淀或過濾顆粒磷以將其從過程中去除。

化學去除涉及投加金屬鹽以將磷沉淀成固體形式。生物去除需要通過在處理過程中提供正確的環境條件以培養聚磷菌 (PAO)。這些聚磷菌將在細胞體內吸收大量的磷，然后再將這些聚磷菌沉淀或過濾去除。

最后，三級過濾，需與化學或生物去除結合使用，在二級處理后再次使用過濾系統進行過濾，將總磷降低到超低水平。每種方法都有其各自的優點和缺點，因此應基于每個設施的特定需求選擇合適的實施策略。

除了將溶解態磷轉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程的有效性。設施內的凈化和過濾過程必須具很低的出水 TSS 濃度。任何通過最終出水流出的懸浮固體都導致總磷的增加，但它不會被正磷酸鹽分析儀檢測到。

磷去除方法

生物去除

生物營養物去除 (BNR) 是指培養特定的微生物和細菌以去除廢水中的營養物。強化生物除磷(EBPR) 是 BNR 的過程，旨在使用 PAO（聚磷菌）除磷。

整個過程取決于強化 PAO 吸收比通常更多的磷。這種二級處理過程需要將 PAO 經過兩個階段，一個是厭氧階段，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。此時，PAO 利用自身的多磷酸鹽作為能量繼續從水中吸收 BOD（特別是揮發性脂肪酸即 VFA）然后將其轉化為聚 B- 羥基丁酸酯 (PHB) 形式存儲（Smith，2019）。

水中的磷會因所有 PAO 釋放它們所儲存的磷酸鹽而增加。

磷去除方法

PAO

當 PAO（聚磷菌）到達好氧階段時，由于它們儲存了大量 PHB，因此它們相比水中其他微生物具有競爭優勢。

聚磷菌積累的 PHB 存儲與新引入的溶解氧進行代謝，產生大量能量。這些能量用于繁殖更多的 PAO 以及從水中“奢侈吸收”磷進入其細胞。

由于 PAO 種群數量增加且每個 PAO 均過量吸收磷，從而降低了水中的磷含量。之后可將這些 PAO 通過沉淀或過濾從過程中去除，同時也就帶走了它們存儲的磷。

磷去除方法

厭氧區

對于 EBPR 過程，在厭氧區內正確的環境條件是重要的：

1、任何溶解氧或硝酸鹽的存在都會破壞 PAO 的磷釋放。

兩者都將提供對水中可用 BOD 的 競爭，這意味著其他生物會在 PAO 之前更快地消耗水中的 BOD。因此實現真正意義上的厭氧條件非常重要。

2、需要有足夠的 BOD 負荷以吸收系統內的磷。

使用 BOD 與磷的比率 (BOD:P) 來表征這種關系。要實現好的生物除磷，大于40:1 的比例是理想的。

3、這 BOD 要易于生物降解，如揮發性脂肪酸(VFA)。

在厭氧條件下，所有 BOD 最終都會分解為可生物降解的形式，但過程中的停留時間可能不足以完成分解（Ross，2013 年）。

直接測量 VFA 或可溶性 BOD/COD 可以更好地了解用于厭氧吸收的 BOD 的真實比率。

磷去除方法

過程監控

使用儀表監控 EBPR 過程有助于保持連續性能并快速提醒操作員任何問題。正磷酸鹽再次成為關鍵參數。Alyza IQ PO4 可以監控 EBPR 性能和最終的出水濃度。沒有在線正磷酸鹽監控，常規抓取樣品即可完成工作。但連續性數據有助于提醒您 EBPR 過程中的任何問題，即使是在負荷變化的情況下也可確保始終實現充分處理。除了正磷酸鹽外，YSI IQ SensorNet 還提供其他幾種傳感器以用于監控 EBPR。

氧化還原電位 (ORP) 是監測和控制厭氧過程的常用參數。ORP 可以指示池內發生的生物活動類型，因此通過將 ORP 值保持在特定范圍（-150 到 -250 mV）內可以確保存在厭氧條件。溶解氧 (D.O.) 傳感器通常用于監測和控制許多活性污泥設施中的曝氣過程。這同樣適用于 EBPR，其中 DO 傳感器可以將好氧區的曝氣輸出保持在最佳水平。

如今可以使用先進的紫外傳感技術在線監測 COD 和 BOD 這樣的有機物參數。這些傳感器可以量化厭氧區內可用的可生物降解有機物的數量，從而指示是否需要提供額外的有機物以獲得適當的 BOD:P 比率。最后，如果需要關切揮發性脂肪酸，則可以使用實驗室程序直接測量。YSI 自動滴定儀可以快速準確地監測 VFA，以確保 PAO 的生長。

使用 IQ SensorNet 進行在線流程監控，為您提供全天候不間斷數據以密切監視系統。

在線儀表的六大優勢：

1、訪問連續性數據

2、監控流程效率

3、降低能源消耗和化學品用量

4、出水合規性監測

5、處理更加精準

6、減少人工取樣