水體中過量的磷和氮會加速水體的富營養化。這一現象在我國十分嚴重，給工業、水工業、農業和旅游業帶來了極大的危害。氮、磷等營養鹽濃度的增加是藻類繁殖的原因，而磷是藻類繁殖的關鍵因素。因此，如何有效降低污水中的磷濃度，對消除污染、保護環境具有重要意義。

目前，污水除磷技術主要有生物法和化學法兩種。a/o、a2/o和UC等生物工藝主要適用于低濃度有機磷廢水的處理?；瘜W法和物理化學法主要有混凝沉淀法、結晶法、離子交換吸附法、電滲析法、反滲透法等工藝，主要適用于無機含磷廢水的處理。

然而，工業生產過程中存在著大量高濃度含磷廢水。高濃度含磷廢水在目前的研究中沒有嚴格的定義。一般認為只要高于生活污水中的磷含量或總磷濃度大于100mg/l，就稱為高濃度廢水。采用單一的生物或化學方法去除高濃度含磷廢水比較困難。即使可以去除，也會給整個單一的生物或化學處理過程帶來很大的負擔，降低處理效果或不能連續運行。

1水中磷的來源

排入湖泊的磷主要來自生活污水、動植物養殖廢水、山林地化肥流失和雨雪。降水和降雪中磷含量較前幾項低。有調查表明，降雨中磷的平均濃度低于0.04mg/l，積雪中磷的平均濃度低于0.02mg/l，以生活污水為例，人均日磷排放量約為1.4-3.2g，各種洗滌劑的貢獻約占70%。此外，烹調水和洗滌水中的磷含量也相當。工廠排放的磷主要來自化肥、醫藥、金屬表面處理、纖維染色發酵和食品工業。其中，生活污水中磷的流入量最大，為43.4%，其次分別為20.5%、29.4%和6.7%，生活污水中廠畜廢水占43.4%，化肥損失占20.5%，降雪量占6.7%。

廢水中磷的形態

廢水中的磷以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在。由于廢水來源不同，其總磷和各種形態的磷含量也不同。典型生活污水中總磷含量為3-15mg/l（以磷計）；新鮮生生活污水中磷酸鹽的分布為：正磷酸鹽5mg/l（以磷計）、三磷酸鹽3mg/l（以磷計）、焦磷酸鹽1mg/l（以磷計）和有機磷?；谝陨显?，提出了正磷酸鹽在除磷過程中的主要關注點。磷酸的電離平衡限制了正磷酸鹽在水中的電離，同時產生了h3p04、h2p04i、hp042i和P04。各磷組分的濃度分布隨pH值的變化而變化。在pH值為6～9的典型生活污水中，主要以磷酸氫和磷酸二氫鈉形式存在。

化學法處理含磷廢水

化學沉淀是將廢水中的多種陽離子與磷酸結合產生沉淀物質，使磷能有效地從廢水中分離出來；電滲析是一種膜分離技術，它只是一種濃縮磷的方法，不能從根本上去除磷；在城市污水處理廠磷含量較低的情況下，目前大多采用生物法。與其它方法相比，化學沉淀法具有靈活性大、除磷效率高、操作簡單等特點。

1、鈣法除磷

沉淀脫磷過程中的鈣脫磷，主要化學沉淀劑為鋁離子、鐵離子和鈣離子。其中，石灰和磷酸鹽形成的羥基磷灰石平衡常數最大，脫磷效果最好，反應如下：5ca2++7OH-+3h2po4-=Ca5（OH）（PO4）3^+6H2O（1）副反應：Ca2++CO32-=CaCO3^（2）反應平衡常數（1）ks0=10-55.9，隨著pH值的增加，反應趨于完全。當pH值大于10時，除磷效果較好，可以保證出水中磷酸鹽的質量濃度小于0.5mg/l；反應（2）是鈣離子與廢水中的碳酸鹽反應形成碳酸鈣，對鈣磷的去除具有重要意義。它不僅影響鈣的用量，而且可以作為增重劑，幫助混凝澄清廢水。

在上述工藝中，一級反應沉淀主要為除鋅，pH=8.5～9.0控制，加入聚氯化鋁，二級反應沉淀主要采用鈣法除磷，pH=11～11.5控制。廢水經中和后排放或再利用，出水水質達到一級標準。

關鍵技術：

鈣法除磷的關鍵技術是以氯化鈣或石灰為試劑，采用機械攪拌反應器和高效斜管除塵器，控制適當的反應量、混合強度、沉淀表面負荷和反應pH值。

2、常用兩種除磷材料

1爐渣

渣是鋼鐵冶煉過程中產生的一種固體廢物。主要由Cao、FeO、MnO、SiO2、Fe2O3、P2O5、cr2o3、Al2O3等氧化物組成。它具有許多優良的特性，每個組件都可以使用。本方法的實驗研究是在幾個帶塞子的錐形瓶中加入200ml模擬含磷廢水和一定量的礦渣，置于振蕩器上，室溫下搖晃一定時間后，使吸附反應達到平衡，過濾，然后對溶液中磷的濃度進行測試，通過比較溶液中磷的初始濃度和平衡濃度，計算吸附劑對吸附劑的吸附容量和除磷速率。研究表明：

（1）隨著渣量的增加，磷的去除率增加，但吸附量降低。

（2）吸附容量隨時間的增加而增大，但吸附時間大于2h時，吸附能力趨于穩定。

（3）隨著磷濃度的增加，吸附量增大。

（4）溫度對渣吸附影響不大。

（5）溶液的pH值對吸附效果有重要影響。當pH值為7.56時，除磷率最高。

因此，當廢液中磷濃度為2-13mg/L時，渣量5g/L，pH為7.56，吸附時間2h，磷去除率可達99%以上，殘留液濃度低于國家排放標準。該方法安全可靠，無二次污染。

2石灰添加量

CA10（OH）2（PO4）6的平衡常數為90，比鋁鹽和鐵鹽形成的磷酸鹽沉淀的平衡常數高3-4倍。

平衡常數越大，沉淀越穩定，沉淀效果越好，脫磷越徹底，固液分離效果越好，含磷廢水處理完全達到標準，P≤0.5mg/l，添加石灰可提高磷的pH值廢水除磷、油、CODCr可凈化，廢水達標排放。傾斜管沉淀池底部的污泥通過底管排入污泥濃縮池，污泥每天排放1-2次，避免管堵塞。污泥濃縮池濃縮后，下層厚污泥泵入板框壓濾機，將固液分離，干渣打包運出。

3.混劑輔助化學沉淀法

該法采用的復合沉淀劑是氯化鎂和磷酸氫銨,在除磷的同時生產緩效復合肥,其反應原理如下:

HPO42-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓+H+

PO43-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓反應生成的MgNH4PO4?6H2O結晶大,易過濾,對含磷濃度較低的廢水,一次處理即可達到排放標準.但當在處理含磷較高的廢水時難以達標,需要在一次處理的基礎上向一次處理液加入復合混凝劑PAC(聚合氯化鋁)和PAM(聚丙烯酰銨).PAC的混凝主要是通過吸附架橋和沉淀網捕作用實現,PAM是陰離子型高分子絮凝劑,加入溶液后PAM能迅速并均勻地分散,使水溶液中的沉淀離子“聯橋”形成絮團而沉淀下來[4].實驗結果表明:以PAM作為助凝劑,與混凝劑PAC一起作用,取得良好的混凝效果.用復合混凝。

四.化學除磷法的特點

化學除磷本質上是一種物理化學過程，其優點是處理效果穩定可靠，操作簡單且彈性大，污泥在處理處置過程中不會重新釋放磷，耐沖擊負荷的能力也較強。不足之處是化學除磷法會產生大量含水化學污泥，處理難度大。此外，藥劑費用較高，由此造成的殘留金屬離子的濃度也較高，出水色度增加。

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