农村生活污水处理中铁盐同步除磷的运用分析

我国有两亿多农户居住在 60 多万个行政村，250 多万个自然村中，各地的环境千差万别，为生活污水的处理带来了一定的难度。上个世纪 80 年代开始开展生活污水分散处理的方式进行农村生活污水的处理，取得了较好的成绩。但是农村的生活污水，其中总磷含量较高，利用生物技术处理除磷效果并不理想，因此需要采用化学的方法进行辅助。但运用铁盐同步除磷技术，其除磷的效率与除磷药剂的剂量，PH 值以及反应环境等息息相关，也会影响到活性污泥的性能对设备造成一定的腐蚀，需要我们进行探讨和研究。

1.化学除磷的原理

化学除磷就是在污水处理工艺中同步的加入金属盐类，产生化学反应，形成磷酸盐或者是多聚磷酸盐等不可溶性沉淀产物，之后利用沉淀分离以及过滤分离的方法把不可溶性的磷酸盐去除，从而有效的降低污水中的总磷含量。其整个过程是药剂投放之后，金属离子与磷酸盐结合，生成晶状磷酸盐化合物，最终形成大颗粒的絮凝体，并通过沉淀，分离以及过滤分离与水体分开，使废水得到净化并产生化学污泥。这一过程是磷酸盐从液相转移到固相的过程[1]。

利用铁盐同步除磷，主要采用硫酸亚铁，氯化铁以及聚合氯化铁，氯化硫酸铁等药剂，投放之后，药剂与磷酸盐结合，同时还会发生聚合反应，吸附水中的磷。铁盐与磷酸盐反应形成的沉淀物，其特点是沉降速度快，而且相比更加稳定，但仍然存在着对 PH 值及活性污泥性能有较大的影响，对设备具有腐蚀的缺点，另外，药剂的投放量也与除磷效果息息相关。因此，在运用时一定要对投放的剂量，投放的位置进行进一步的分析。

2.同步铁盐化学除磷实验

本次实验依托于一体化的污水处理设备，其主体工艺为 MBR，除磷药剂，选择投加聚合硫酸铁（PFS），试验时效半年。实验的目的优化聚合硫酸铁的投放量，监测评价除磷效果以及对活性污泥性能及 PH 值的影响。

2.1 所用材料及设备介绍

依托的设备是采用 A+MBR 一体化污水处理设备，玻璃钢材质，为设备壳体，Plc 控制系统自动运行，触摸屏面板控制运行参数。该设备直径两米，长四米五，污水油进水口进入，牵制填充鲍尔环填料的缺氧池中，在池底铺设穿孔爆气管以及搅拌装置，避免污泥在底部沉积，反消化后，污水进入到MBR 池中，通过耗氧微生物的作用降解有机污染物，硝化NH3-N。MBR 池膜区内通过 PVPF 中空纤维膜组件，通过抽吸泵对污水进行处理净化。气体回流装置设置在 MBR 池末端，通过回流把硝化液移回至缺氧池反硝化脱氮。

聚合硫酸铁作为本次试验的除磷药剂，铁有效含量在 21% 并利用计量泵自动连续加药，通过对比对除磷药剂的投加量以及投加的位置进行优化，并监测对 PH 值活性污泥的性能以及膜污染的影响情况。本次实验水温保持在 20 至 30 度之间，污泥的浓度控制在 5000～6000mg/L 。污水采用的是某镇小区生活污水，通过管道收集经过格栅以及调节池预处理后用来实验。

2.2 实验步骤及方法

本次实验在设备启动并稳定运行三周后，依次投加工 PFS，投加量从40～50mg/L 始，逐步 10mg/L 增加，增加至 60～70mg/L 为止，投放的位置为好氧区，缺氧池以及回流管。并通过型号为 COD-2000 的 COD 在浅分析仪测是 COD，利用 NH3-N-2000 安淡在线分析仪测定 NH3-N，总磷含量利用 TPN-2000 在线分析仪，利用滤纸称量法测定 MLSS，温度采用水银温度计 PH 值，利用便携式 PH 值使行测量。

3.结果以及分析

3.1 投放量的结果及影响分析

设备稳定运行后测量，净化处理后水中 COD 及 NH3-N 的平均浓度，其结果分别为 30mg/L 及 2.50mg/L ，满足了 GB1898-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求，达到了一级 A 标准，但出水总氮的含量为1.6～3.1mg/L ，比 ega 标准的 0.5mg/L 高出了三倍以上。而投放 PFS 后，总氮含量，明显下降，并且随着投放量的增加，TP 减少明显。在刚刚加入 PFS时，对于 NH3-N 的影响较大，分析其原因是由于投放的化学药物抑制了敏感的硝化菌，而随着投放时间的增加，微生物的抗药性增强，NH3-N 的去除效果反弹，最终达到了 33.8～66.5mg/L ，与未加 PFS 之前出水含量基本相持，影响忽略不计。

3.2.投放位置对于 TP 的影响及分析

把投放量保持在 50～60mg/L ，依次在好氧区缺氧池以及回流管位置进行 PFS 的投放，同时，对 TP 浓度进行测定。经对比发现，不同的投放位置对于总氮的去除效果影响十分的明显，去除效率最好的是回流管，然后是好氧区，最后是缺氧池。在回流管投放 TP 的平均浓度达到了 0.255mg/L ，虽然好氧区也达到了 0.475mg/L ，也满足了一级 A 标准，但利用效率仍然是回流管处最佳，因为在回流管投放，药剂可以回流到消化液的管中，流动过程中，混合的效果更好，药剂的利用率达到了最高，TP 的去除效果也更加明显[2]。

3.3 对于 PH 值的影响

在未投放化学药剂时，出水的水质的 PH 值达到了 6.9 左右，接近于中性，而随着投放 PFS，PH 值明显降低，随着药剂的投放量加大，PH 值降低的更加明显。而药剂的投放量达到 60mg/L 以上时，测定的 PH 值为 5.8，已无法满足一级 A 标准要求。因此，在运用铁盐同步除磷，这一过程中应当注意铁盐除磷药剂的投放量，从整体上进行综合的考虑，对于投放的药剂量进行优化。

3.4 对活性污泥性能的影响

本次实验对于 PFS 夹头前后对活性污泥的沉降比进行了多次的测定，串儿得出了对活性污泥性能影响的结果，如果适量的添加除磷药剂能够有效的增强沉淀性能。在未偷家前，活性污泥的沉降比平均值在 90% 到 96% 之间，而在偷家之后，下降到了 40% 到 75% ，活性污泥的沉降性能得到了明显的改善。

4.结论

农村生活污水处理生物采用生物法基础上用化学方法铁盐同步除磷，其处理效果较为明显，有效的解决了农村生活污水旱林高不易去除的难点。但是在这一过程中，应当根据污水处理设备的实际情况，对除磷药剂的投放量进行优化，并选择适当的投放位置，才能够取得良好的效果。本次实验证明，在回流管的位置，投放 50～60mg/L ，PFS 的投加最大量不能超过60mg/L ，其除磷的效果最佳，对于活性污泥沉降性能的改善较为明显，对于 PH 值的影响最低。

结束语：

对于农村污水的处理，生物除磷法比较经济，但除磷的效果并不理想，采用化学药剂同步除磷的化学除磷工艺，是应用最广泛的一种工艺。而采用铁盐同步除磷工艺，铁盐价格便宜，同时也是微生物生长的必需元素，因此，农村的污水设备可以采用铁盐同步除磷的方式，在使用时要注意投放铁盐的影响，优化投放量及投放位置，确保最佳的去磷效率和效果。

参考文献：

[1]马林林,刘雅坤.污水处理过程中脱氮除磷的新型技术研究与对比分析[J].造纸装备及材料,2023,52(12):142-144.

[2]杨丽,桂明生,李再新,等.新型除磷装置后置处理 MBR 出水的除磷研究[J].四川轻化工大学学报(自然科学版),2023,36(05):10-15.