1　側(cè)磷除磷工藝的工作原理
　　側(cè)流除磷工藝將生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合,工藝的主流部分為常規(guī)的活性污泥法曝氣池(或者A/O、A²/O 工藝等) ,活性污泥混合液中的微生物在曝氣池中攝取磷后,在二沉池內(nèi)沉淀分離,污泥回流到曝氣池入口,回流污泥的一部分(約為進水流量的10%～20%) 旁流進入處于厭氧狀態(tài)的生物釋磷池,污泥在厭氧池中停留3～8h聚磷菌可以吸收發(fā)酵產(chǎn)物而放磷,也可因菌體自溶而放磷,生物釋磷池排出的已經(jīng)充分釋磷的污泥重新回流到曝氣池,重復(fù)上述過量吸磷的過程,而生物釋磷池上清液溢流至化學(xué)除
磷池,其中所富含的溶解性磷則用石灰石(或者鐵鹽等)通過化學(xué)作用以沉淀的方式分離,最終經(jīng)污泥脫水去除,而這就是生物除磷和化學(xué)除磷相結(jié)合的側(cè)流除磷(Phsostrip) 工藝(見圖1) 。

　　與其它化學(xué)除磷工藝相比較,由于只占總流量一小部分的廢水需加藥處理,所以大大減少了化學(xué)藥劑的投加量和化學(xué)污泥量。在實踐中,將側(cè)流除磷工藝與倒置的A²/O工藝相結(jié)合,出水PO₄^3- 濃度可保證穩(wěn)定在0.3mg/L 以下。

2 　側(cè)流除磷工藝在城市污水處理廠中的運行效果
2.1 　側(cè)流除磷工藝對污水中磷的整體去除效果
　　采用側(cè)流除磷工藝的城市污水處理廠的處理能力為20 000 m3Pd ,運行效果見表1。

表1 　側(cè)流除磷工藝運行效果 mg/L

項目 COD_Cr BOD₅ SS NH₃-N PO₄^3- 進水 210.5～390.4 109.1～173.3 99.4～383.8 15.2～39.6 4.17～11.7 出水 14.9～32.0 1.4～8.5 2.5～9.1 5.5～9.7 0.07～0.24

　　 倒置的A²/O工藝系統(tǒng)每天除磷的總量為68～237 kg(以PO₄^3-計) ,平均為101.5 kg(以PO₄^3-計) ,而側(cè)流除磷工藝單元除磷的總量為34～125 kgPd (以
PO₄^3-計) , 平均為55.3 kg/d , 占每天除磷總量的54.5 % ,說明側(cè)流除磷工藝對磷的去除起著非常重要的作用。
2.2 　各工藝單元對磷的去除效果

　　圖2是倒置的A²/O工藝系統(tǒng)中各工藝單元PO₄^3-濃度的變化曲線,從圖中可以看出, PO₄^3-在厭氧池中得到了較好的釋放,PO₄^3-濃度上升很快,最高時可達13.2 mg/L ,而在生物釋磷池PO₄^3-得到了更好的釋放,生物釋磷池上清液中PO₄^3-濃度最高時可達 25.4 mg/L ,這2 部分充分釋磷的污泥在曝氣池中攝磷效果非常良好, 曝氣池出口的PO₄^3- 的濃度只有0.03 mg/L ,而生物釋磷池釋放出來的PO₄^3-再通過化學(xué)法從系統(tǒng)中徹底分離出來,這樣就不必通過大量排泥來除磷,解決了因污泥齡的制約因素,而不能兼顧脫氮和除磷的問題。

3 　側(cè)流除磷工藝的控制要點
　　為保證釋磷充分釋放,必須嚴格控制生物釋磷池的厭氧條件,要使其既無分子態(tài)的氧,也無NO₃^- 等化合態(tài)的氧存在,但實際運行中,回流污泥中的溶解氧一般在0.5～1.0 mg/L 左右,并且含有少量的NO₃^-等,為此必須保證下面幾個控制要素。
3.1 　污泥在生物釋磷池中的停留時間
　　保證污泥在生物釋磷池中充分的停留時間,可以使溶解氧、NO₃^- 等與有機物充分的發(fā)生反應(yīng),創(chuàng)造良好的厭氧條件,使釋磷充分進行,在運行中經(jīng)過試驗逐步摸索污泥在生物釋磷池中最佳的停留時間,見圖3。

3.2 　生物釋磷池中污泥對有機物的需求
　　因回流污泥中含有一定量的溶解氧、NO₃^-等,有機物必須在與這些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,才會被磷細菌所利用,并且,聚磷菌對磷的釋放和攝取很大程度上取決于起誘導(dǎo)作用的有機物;如果有機物含量不足,其除磷效果將下降。但是回流污泥中的有機物的含量已經(jīng)很低,所以,將初沉池的污水直接引入生物釋磷池,保證了生物釋磷池中污泥對有機物的需求。
3.3 　生物釋磷池中泥水分界面的控制
　　在生物釋磷池中,保證池中具有一定的污泥總量,才能控制污泥在生物釋磷池中的的停留時間,因此要保證池中污泥與清水的分界面(即泥位) 穩(wěn)定維持在水面以下0.5～1.0 m ,才能具有良好的釋磷效果。
3.4 　表面負荷的選擇
　　必須維持生物釋磷池的進泥流量在一定的范圍內(nèi),即在保證一定的水力負荷條件下,在池中才能夠形成穩(wěn)定、清晰的泥位。同樣,化學(xué)除磷池的水力負荷如果太高,會有一些化學(xué)污泥帶出來,也會影響除磷效果。
3.5 　化學(xué)除磷藥劑的選擇
　　采用聚合硫酸鐵作為化學(xué)除磷的藥劑,聚合硫酸鐵的投加量需根據(jù)生物釋磷池的出水情況通過實驗確定,鐵鹽投加量與除磷效率的變化如圖4 所示,在找到鐵鹽的最佳投量后,因為生物釋磷池出水還含有一定量的懸浮物,所以,在找到鐵鹽的最佳投量后,必須投加過量的化學(xué)藥劑才能保證除磷效果。

4 　結(jié)語
　　與單純的生物除磷方法相比,側(cè)流除磷工藝不但除磷效果良好穩(wěn)定,而且解決了脫氮與除磷的矛盾。
側(cè)流除磷工藝中,由于有很大一部分的磷通過化學(xué)除磷徹底從生化系統(tǒng)中去除,后續(xù)工藝厭氧釋磷的問題大大緩解,并且不需要完全通過排泥來除磷,增強了除磷工藝運行的穩(wěn)定性,在實踐中,將側(cè)流除磷工藝與倒置的A²/O工藝相結(jié)合,出水PO₄^3-可保證穩(wěn)定在0.3mg/L 以下。
　　生物脫氮工藝需要反應(yīng)時間長、污泥齡長、排泥量小,而生物除磷需要水力停留時間短、污泥齡短、排泥量大,城市污水處理廠在實際的生產(chǎn)運行中水量、水質(zhì)變化都很大,很難找到兩者的交叉點,所以總是顧此失彼,將側(cè)流除磷工藝與倒置的A²/O工藝相結(jié)合后,除磷效果得到了保證,倒置的A²/O的主工藝流程中只需考慮滿足生物脫氮所需要的工況即可,解決了脫氮與除磷的矛盾。

參考文獻
1 　牛學(xué)義. Phostrip 側(cè)流除磷工藝及其應(yīng)用實例. 給水排水. 2002. 11 : 8～12.
2 　徐樂中. 生活污水化學(xué)除磷投藥量的計算. 蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報. 1994. 2 :60～65.
3 　王弘宇,楊開,賈文輝. 廢水生物除磷技術(shù)及其研究進展. 環(huán)境技術(shù). 2002. 2 :38～42

作者通訊處　袁泉　101102 　北京市通州區(qū)馬駒橋　桑德集團運營管理部