什么是極限除磷？

污水處理除磷技術未來的發展一方面體現在生物除磷技術的廣泛應用，另一方面將是深度除磷技術的發展。對于極限除磷現在還沒有一個統一的定義，一般而言，TP低于0.1mg/L可以認為是極限除磷。極限深度除磷之所以會在未來成為除磷的一個技術方向，主要是由于控制富營養化的要求。

為什么要極限除磷？

一般認為，水體中磷的濃度達到0.01~0.02mg/L時即可能產生富營養化。當N/P大于4~5時，其限制因素是磷。如果N/P小于4時，則限制因素可能是氮。美國華盛頓湖冬季的磷酸鹽-磷濃度僅為0.06mg/L左右時，就會造成富營養化。中國太湖富營養化指標總磷為0.076mg/L，總氮為3.93mg/L。因此，為控制這些敏感水體的富營養化，深度除磷技術勢在必行。

實際上，在北美和歐洲一些國家，現在對TP的控制已經非常嚴格，下表是美國部分污水處理廠的排放標準和出水TP情況，從表中可以看出這些污水處理廠的出水TP已經遠遠低于傳統意義上的排放標準。

在傳統除磷方面，生物除磷之后沒有過濾的情況下出水TP可以達到1mg/L左右，生物除磷受進水碳源的影響非常顯著，當BOD5/TP在30~100之間時，幾乎可以實現完全的除磷。為了獲得進水較高的碳磷比，初沉污泥發酵技術在這方面顯示出了獨特的優勢。美國絕大多數大型污水處理廠的進水碳磷比較低，單獨采用生物除磷技術難以達到穩定的除磷效果，化學除磷是必不可少的輔助手段。

極限除磷的工藝選擇

從經濟的角度而言，生物除磷+化學除磷是達到極限深度除磷較好的技術選擇，單獨采用化學除磷的成本非常高，例如在美國俄勒岡州Durham污水處理廠，為使TP出水達到0.07mg/L，單獨采用化學除磷技術，需要投加170mg/L的鋁鹽；而采用生物除磷與化學除磷相結合的技術，鋁鹽的投加量只需要25mg/L即可。化學除磷的極限在0.04~0.06mg/L之間，這取決于沉淀物的化學計量關系、金屬氫氧化物的協同沉淀以及低磷酸鹽濃度下的吸附作用等。

城鎮污水處理廠極限除磷工藝的技術中通常是生物、化學與物理除磷的組合工藝，可分為4大類：(1)生物除磷+化學除磷+沉淀過濾；(2)生物除磷+化學除磷+兩級過濾；(3)生物除磷+化學除磷+膜分離；(4)生物除磷+化學除磷+混凝氣浮。除磷工藝綜合對比如表所示。

從去除效果、適用性、占地、對周邊環境影響及維護管理方便角度出發，推薦選用生物除磷+化學除磷+混凝氣浮，國內城市污水處理廠極限除磷提標改造工程工藝主要為混凝氣浮。

據資料顯示，從TP排放0.3mg/L提升到0.05mg/L，采用氣浮技術極限除磷直接處理成本為0.110元/立方，其中，電耗成本為0.028元/立方，藥劑成本為0.082元/立方！（參考資料：1.污水處理觀察；2.陳奇良. 高效氣浮在污水廠極限除磷提標設計中的應用[J]. 廣州化工,2022,50(6):124-126.）

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