废水总磷的处理方法范文
时间：2023-11-17 17:21:22
废水总磷的处理方法篇1
[关键词]磷污染 氧化物 固体废弃物 离子交换
一、引言
伴随着我国化工行业的高速 发展 ，近二十年来，我国磷化工得到了迅速的发展，并取得了令人鼓舞的成绩。但是，伴随着磷化工的发展而产生的环境污染状况也日趋严重。因此，防治磷化工污染，保护生态环境，合理利用不可再生的有限资源，是我国磷化工健康发展所面临的一项迫切任务和重要课题，认识磷污染的危害和研究除磷的方法具有重大的现实意义。
二、磷化工污染的危害
我国现有磷化工生产 企业 300家左右，从业人数十余万人，已形成固定资产约60亿元，约占全国化工固定资产总额的20%左右。主要产品有磷矿石、硫酸、普通过磷酸钙、钙镁磷肥、重过磷酸钙、黄磷、赤磷、磷酸(包括 工业 级和食品级)、三聚磷酸钠、磷酸氢钙(包括饲料级和牙膏级)、三氯化磷、五硫化二磷、磷酸三钠、磷化锌、磷化铝、含磷农药、有机磷水质稳定剂、金属磷化剂等。我国磷化工行业给社会提供了大量的物资财富，同时也伴随着产生了大量的污染物，主要是废气和粉尘、废水、固体废物(简称“三废”)。WWw.133229.cOm这些污染物中含有许多有毒有害的物质进入了大气，江河湖海和陆地成为我国环境污染最主要的来源之一。
1.废气和粉尘。磷化工在生产过程中产生的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氟化氢、四氟化硅、磷化氢、硫化氢等，还会产生一些粉尘。
一氧化碳(co)是一种无色无味具有可燃性的有毒气体。黄磷尾气是产生co的主要来源。因此，防止co2气体造成的全球变暖危害到了刻不容缓的严峻时刻。
二氧化硫(so2)是一种无色而略有臭味的窒息性气体，也是污染大气的主要物质之一。
2.废水。磷化工在加工生产中都要产生大量的含有磷、氟、硫、氯、砷、碱、铀等有毒有害物质的废水。黄磷生产中要产生黄磷污水，其黄磷污水中含有50~390 mg/l浓度的黄磷，黄磷是一种剧毒物质，进入人体对肝脏等器官危害极大。长期饮用含磷的水可使人的骨质疏松，发生下颌骨坏死等病变。黄磷污水中还含有68~270 mg/l的氟化物，经过处理后可降至15~40 mg/l，但仍高于国家规定的10 mg/l的排放标准。
3.固体废弃物。磷化工生产中产生的固体废物主要有矿山尾矿、废石；黄磷生产排出的磷渣、碎矿、粉矿、磷泥、磷铁；湿法磷酸生产中产生的磷石膏；硫酸生产中排出的硫铁矿渣、钙镁磷肥高炉灰渣等。这些固体废物在厂区内长期堆积，不仅占用大量土地，而且对周围环境造成了较严重的污染。因此这些固体废物的处理和利用是当前磷化工行业必须解决的实际问题。
三、国内外常用除磷方法
1.化学沉淀法。该方法是通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物，可把磷分离出去，同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁、石灰与氯化铁的混合物等。为了降低废水的处理成本，提高处理效果，学者们在研制开发新型廉价高效化学沉淀剂方面做了大量工作。研究发现，原水含磷 10mg/l时，投加 300mg/l的a12(s04)3或 90mg/l的fecl3，可除磷70%左右，而在初沉时加入过量石灰，一般总磷可去除80%左右。他根据化学凝聚能增加可沉淀物质的沉降速度，投加新型净水剂碱式氯化铝，沉降效果达80%～85%，很好地解决了生产用水的磷污染。该方法具有简便易行，处理效果好的优点。但是长期的运行结果表明，化学沉淀剂的投加会引起废水ph值上升，在池子及水管中形成坚硬的垢片，还会产生一定量的污泥。
2.生物法。20世纪70年代美国的spector发现，微生物在好氧状态下能摄取磷，而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。目前，国外常用的生物脱磷技术主要有3种：第一，向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷；第二，利用土壤处理，正磷酸根离子会与土壤中的fe和al的氧化物反应或与粘土中的oh-或sio32-进行置换，生成难溶性磷酸化合物；第三种方法是活性污泥法，这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。生物除磷法具有良好的处理效果，没有化学沉淀法污泥难处理的缺点，且不需投加沉淀剂。但要求管理较严格，成本较高。
3.离子交换法。该方法是利用强碱性阴离子交换树脂，与废水中的磷酸根阴离子进行交换反应，将磷酸根阴离子置换到交换剂上予以除去的方法。离子交换树脂脱除po43-户的交换容量比较稳定，其再生后交换容量也比较稳定。但离子交换树脂的价格较高，树脂再生时需用酸、碱或食盐，运行费用较高
4.吸附法。20世纪80年代，多孔隙物质作为吸附剂和离子交换剂就已应用在水的净化和控制污染方面。黄巍等以粉煤灰作为吸附剂，对含磷50～120mg/l模拟废水脱磷的 规律 特征进行了研究。研究表明粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等，具有相当强的吸附作用，粉煤灰对无机磷酸根不是单纯吸附，其中cao、feo、a12o3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀，因而在废水处理方面具有广阔的应用前景。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染，特别适用于低浓度废水的处理而倍受关注。在吸附法研究中，寻找新的吸附剂是开发新的除磷工艺的关键所在，因此 自然 界广泛存在的天然粘土矿物是人们研究的热点。
5.膜分离方法。液膜分离法是一种新型的、类似溶剂萃取的膜分离技术。液膜法通常是将按一定比例配制的有机溶剂(有机相)同膜内试剂混合制成乳液微滴，微滴表面形成一层极薄的(l～10μm)液膜，膜内为内相试剂。在混合柱内，将此表面积极大的乳液微滴与废水接触，水中待除的金属离子便通过选择性渗透、萃取、吸附等穿过液膜，进入内相试剂进行化学反应，废水中的金属离子因而得到分离去除。
四、结语
人与自然的和谐 发展 是21世界 工业 发展的主旋律，在发展工业的同时，尽量较少对环境的污染已经已经成为世界各个国家的共识。
参考 文献 ：
[1]崔砺金，章苒.触目惊心与无可奈何——化工污染重灾区实录[j].记者观察， 2003，(07).
[2]董慧，安俊菁.黄磷行业的清洁生产[j].云南环境 科学 ， 2005.
废水总磷的处理方法篇2
浙江万盛股份有限公司浙江临海317000
摘要 磷是生物圈中典型的沉积型循环，因此磷酸盐类物质可被视为不可再生能源。生活废水、农业废水、工业废水中含有大量的磷物质，若不对其进行有效处理，不仅造成了磷资源的浪费，还可能影响环境，导致水体富营养化。本文主要围绕废水除磷方法进行探讨，对化学沉淀法、生物法、结晶法、吸附法以及离子交换法的原理、特点进行了详细说明。
关键词 废水；除磷；化学沉淀；生物法；结晶法
1 概述
磷在生物圈内的循环由岩石风化开始，到水中沉积为止，是典型的沉积型循环。生物圈内的大部分磷，都不同于碳和氮，无法构成循环，因此磷酸盐就被视为不可再生资源。就当前的开采速度而言，地壳中的磷矿石（P2O5跃15%），仅够100 年内使用，而我国的磷矿产资源仅够70 年内使用。另一方面，磷是导致水体富营养化的主要元素，农业废水、工业废水及城市污水中均含有大量的磷，造成大量磷资源浪费的同时，还造成了水体富营养化，因此，废水除磷成为当前十分紧迫的任务，是构建环保型经济的必须要解决的难题之一。
2 废水除磷工艺发展现状
2.1 化学法除磷
化学法除磷主要原理是利用三价或二价金属离子与废水中磷化物反应，生成难溶性的磷酸盐，再通过分离技术，将其与液体分离从而达到除磷的目的，因此化学除磷也被称为化学沉淀法除磷。该法除磷主要包括沉淀、凝聚、絮凝和固液分离四个部分。按照金属离子的种类，可分为以下几种除磷方法：
2.1.1 钙盐除磷（Ca2+）
钙盐与磷化物反应生成磷酸钙和羟基磷灰石，尤其是后者是最为稳定的一种物质。该法主要优点为成本低、操作简单，但对溶液pH 的控制要求较为严格，一般控制pH=9，此时控制Ca 和P 的物质的量之比为1.18:1 时，能去除99.98%的磷（除了样品P 含量为9500mg/L）；而溶液pH约9 时，水中存在的CO32-会与PO43-产生竞争，抑制羟基磷灰石的生成，影响除磷效果。
2.1.2 铁盐除磷（Fe3+或Fe2+）
铁盐是较常见的除磷药剂，由于铁离子（Fe3+）、亚铁离子（Fe2+）能发生水解反应，因此铁盐除磷的表现形式为两种，一种为Fe3+直接与PO43-反应生成难溶性的盐，另一种为铁离子水解生成的多羟基络合物对磷的的吸附作用，其中前者起主要作用。
2.1.3 铝盐除磷（Al3+）
铝盐除磷方式与铁盐类似，包括直接反应和吸附两种形式，但不同的是，吸附式除磷占据主导地位。
2.1.4 镁盐除磷（Mg2+）
镁盐除磷原理为在铵盐的存在下，与废水中的磷酸盐形成难溶解的鸟粪石（磷酸铵镁MgNH4PO4·6H2O）。生成物中富含的N、P、Mg对于植物的生长具有良好的促进作用，且溶解度小，比较适宜做缓释肥用，但该法处理后的产物中可能含有重金属离子，容易导致土壤污染，因此将鸟粪石回收利用是较为合理的一种做法。镁盐除磷法是一个产酸耗碱的过程，因此，在使用该法除磷时，应严格控制废水的pH 为9.2-9.3 范围内，以提高除磷效果。
2.2 生物法除磷
生物除磷原理是在厌氧条件下，通过聚磷菌将细胞中的聚磷物质分解为磷酸盐，然后排放到细胞外，在这一过程中产生的能量可供细胞自身生理活动的需要以及吸收外界可溶性脂肪酸，合成聚茁羟基丁酸（PHB）。聚磷菌能在好氧或缺氧的情况下，以氧分子、硝态氮或亚硝态氮为电子受体，对体内贮藏的茁硝基丁酸产生的能量进行分解代谢，剩余的从废水中摄取磷，产生新的细胞物质，然后通过剩余污泥的排放达到高效除磷的目的。生物除磷工艺有多种，其中EBPR 工艺已经得到广泛应用，尤其是对该工艺进行的反硝化系统的改进，使磷的富集程度大幅度提升，给磷的回收和利用提供了更多途径。生物法除磷工艺去除功能强，自动化程度高，运行费用低，因此具有良好的应用前景。但该法处理过程的稳定性较差，对含有重金属离子的工业废水的除磷效果仍需进一步改进。因此，生物法与其他工艺的结合，能有效避免该法的不足，发挥其优势。
2.3 吸附法除磷
吸附法除磷原理是利用固体物质疏松多孔的结构对磷的亲和力，通过吸附、解吸过程达到除磷目的，该法既包括物理吸附，也包括化学吸附。目前较为常用的吸附剂为活性炭、沸石、炉渣、粉煤灰和活性氧化铝等，这主要是由于该类物质具有比表面积大、吸附能力强、生产方便、成本低廉等优点。吸附法相对于其他除磷方法而言，具有无二次污染产生的优点，尤其是物理吸附剂，可在脱磷后循环利用。但吸附法的除磷效果与吸附剂和废水水质相关，这是限制该法广泛应用的关键原因，若能解决针对不同水质，提高吸附剂的吸附效率及再生效率的关键性技术问题，吸附除磷将具有更为广阔的使用空间。
2.4 离子交换法
离子交换法是利用氢氧根离子（OH-）与污水中的磷酸根离子（PO43-）之间的交换而达到除磷效果的一种方法。如利用碱改性的泡沫铝合金过滤器对含磷废水进行处理，去除率达到90%。
3 总结语
废水除磷方法众多，其中化学法比较适用于高浓度的工业废水；生物法则适用于低浓度的生活废水或养殖业废水；结晶法、吸附法以及离子交换法处理量较少，需要对除磷规模的扩大进行下一步的研究。值得注意的是，以上各法均具有自己的特点，在真正使用过程中，应根据废水水质、除磷规模、条件环境以及运行成本等要求，选择合适的处理方法，必要时可选择多种方法进行联合处理，以取得良好的除磷效果。
对工业、农业、生活废水中的磷物质进行处理，可有效改善水体污染的现状，但无法从根本上解决磷资源浪费严重的问题，因此，我们应改变思维模式，将重点放在磷产品的合理使用及废水中磷物质的回收再利用方面，这对于磷资源和环境的保护更具实际意义。
参考文献
[1]刘宁,陈小光,崔彦召,柳建设,徐晓雪.化学除磷工艺研究进展[J].化工进展，2012（07）:1597-1603.
[2]周雪,刘娜.浅谈新型除磷脱氮技术[J].科学咨询(科技·管理)，2014（08）:50-51.
[3]刘济嘉.污水处理脱氮除磷新工艺与原理[J].辽宁化工，2014（06）:796-800.
废水总磷的处理方法篇3
综述了现阶段传统有机磷农药废水处理工艺的发展现状，并介绍了磁分离、超声波处理等新技术的原理与成果，提出了有机磷农药废水处理的发展方向。
关键词：
有机磷农药废水；发展现状；发展方向
有机磷农药是用于促进农作物成长、保证产量，所施用的杀虫、菌、有害动物及杂草的一类含磷药物统称。我国具有13亿人口，耕作面积18.26亿亩，人均耕地只有1.39亩，仅为世界平均水平的40%。其中常年病虫害发生面积约60亿亩，使用农药每年可以减少直接经济损失约800亿元[1]，因此农药对保障农作物产量和市场需求具有重要意义。然而，由于不科学地使用化学农药，已对土壤与水体环境产生影响。我国受农药污染的农业土地面积约1600万公顷，全国11万公里河流中有70.6%已被污染[2-3]。另一方面，农药经过富集进入食物链，造成了一系列的农药中毒、食品安全等事件，对人体健康构成严重威胁。据“十二五”规划报道，2010年我国农药生产企业有1800多家，行业员工约16万人，2011年我国农药产量达264.87万吨。每年农药废水排放达1.5亿m3，80%为有机磷农药废水，其中仅70%已进行治理，而治理达标率只有1%。有机磷农药废水的特点[4]：（1）有机物的质量浓度高；（2）污染物成分复杂；（3）毒性大，难生物降解；（4）有恶臭及刺激性气味；（5）水质、水量很不稳定。本文综述了处理有机磷农药废水的传统工艺及新技术，并对今后治理有机磷农药废水污染发展方向进行分析。
1有机磷农药废水处理方法
为尽量减少有机磷农药废水对人类和环境的有害影响，必须对有机磷农药废水进行无害化处理。有机磷农药废水处理方法包括物理法、化学法、生物法等传统处理方法，以及近年发展起来的新方法新技术。
1.1物理法
物理法常作为预处理手段，起到回收有用物质和提高后续处理效率的作用，主要包括萃取法、吸附法、混凝沉淀法等。
1.1.1萃取法
萃取法是利用溶剂或特种萃取剂对废水中的有害物进行萃取回收[5]。农药生产中存在许多反应物的相分离过程，因此萃取法是一种常用的方法。由于萃取是一个物理转移过程，并没有发生降解，不涉及化学反应，对被萃取的有机物和废水仍需近一步处理，故萃取法主要用于有机磷农药残留分析和回收废水中有价值的有机物。CPSanz等[6]通过微波辅助胶束萃取的方法，使用POLE和GenapolX-080提取鉴定8种有机磷农药，结果表明POLE对大多数化合物回收率高于70%，相对标准偏差低于2.6%，在提取有机磷农药方面比GenapolX-080更有优势。YinhuiYang等[7]结合QuEChERS法和气相色谱火焰光度检测器测定44种有机磷农药残留，结果表明优化条件下，在0.04-1.5ug/mL浓度范围内对有机磷农药校准曲线相关系数高于0.9909。检出限和量化范围分别为0.004-0.02ug/mL和0.01-0.04ug/mL，平均回收率为99.34%，平均相对偏差为3.71%。
1.1.2吸附法
吸附法是利用吸附剂的多孔结构和较大的比表面积吸附废水中的污染物。在农药废水处理中常用的吸附剂主要有活性炭和人工合成大孔吸附树脂。但是由于废水中的有机磷酸酯类化合物极性和水溶性都较强，一般吸附剂的处理效果都不好，且吸附剂的费用较高，回收与再生方法尚未解决，工业应用还存在问题。MAKamboh等[8]采用一种新型氨基取代的杯芳烃基磁性孢粉素去除水中毒死蜱和二嗪磷，结果表明在pH值为7，接触时间为10min的条件下，毒死蜱和二嗪磷最大去除率分别为97%和88%，并且符合二级动力学模型。
1.1.3混凝沉淀法
混凝沉淀法是通过投加、混合一定药物，使污水中发生电中和、网捕卷扫等过程，达到污染物质脱稳的目的，使不易沉降的微粒絮凝成较大的聚集体在重力作用下从溶液中分离。混凝沉降法工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积小，常作为有机磷农药废水预处理方法。李家元[9]采用响曲面分析法对PAZC和PAC混凝处理乐果废水进行优化，结果表明，模型与实验结果吻合度较高，在pH值分别为11.80和11.79，PAZC和PAC投加量分别为11.97mg/L和12.27mg/L的条件下，去除率达到最高。石川精一等[10]使用硫酸对给水污泥中的混凝剂进行提取再利用，并将对117种农药的去除率结果与硫酸铝和PAC进行比较，结果表明，对这些有机磷农药的去除率在10.8-100%范围内，均等同或高于硫酸铝和PAC的去除效果。
1.2化学法
化学法是通过发生化学反应，从而去除有机污染物。常用的方法有Fenton试剂氧化法、湿式氧化法、电化学氧化法等。
1.2.1Fenton试剂氧化法
Fenton试剂氧化法是一种高级氧化技术，其作用机理是在酸性条件下将Fe2+与H2O2相结合催化产生羟基自由基，使溶液具有强氧化性，能够将废水中的有机污染物氧化成水，二氧化碳，无机酸和盐。与其他高级氧化工艺相比，Fenton试剂氧化具有操作简单，反应速度快、不会对环境造成二次污染等优点，可有效处理有机磷农药废水。田澍等[11]利用Fenton试剂降解含有机磷农药废水，结果表明对125mg/L乐果溶液，在温度60°C，H2O2加入量为5mmol/L，FeSO4•7H2O加入量为3g/L，pH值为3的条件下，30min内乐果完全降解，延长反应时间至8h以上时，对COD去除率可达100%。另考察了光与超声波的协同作用，发现3h内COD去除率可超过90%，大大提高反应速率。蒋皎梅等[12]研究Fenton试剂对甲胺磷模拟废水处理，结果表明反应符合一级动力学模型，H2O2投加量为9/5，[Fe2+]/[H202]=1:3，pH=4，反应时间为40min的条件下废水COD去除率可达88.1%。吴昊等[13]联合Fenton与臭氧氧化预处理有机磷农药废水，结果表明在H2O2投加量为5mL，[Fe2+]/[H2O2]=1:10，初始pH值3.0，控制臭氧量1.0L/min的最佳条件下，当反应时间为90min，COD去除率达86.9%，TP去除率为82.2%。G.Pliego等[14]利用聚合氯化铁协同Fenton试剂处理高浓度农药废水，研究发现使用聚合氯化铁进行第一步处理可以显著减少后续H2O2的使用量，COD去除率达80%。
1.2.2电化学氧化法
电化学法是借助电流使废水中污染物发生化学反应的方法。在电解槽中放置两电极板并通过一定大小的直流电，使废水中阴阳离子在对应极板上发生氧化还原反应，最终将污染物转化为难溶物质沉淀或气体从水中逸出。电化学法具有反应条件温和，方法灵活，不需要添加药剂，二次污染少，处理后水的保存时间持久等优点，对处理生物难降解的有机磷农药废水效果良好。YoussefSamet等[15]使用Nb/PbO2作阳极和石墨碳棒作阴极处理一种有机磷杀白蚁剂，考察了初始浓度、电流密度、温度等参数对其电化学性能的影响。结果表明，化学需氧量的去除总是遵循一个伪二级动力学过程，降解率随着表观电流密度和温度的升高显著增加，随着初始污染物浓度的增加而降低。最好的COD去除率（76%）是在表观密度为50mA/m2，初始COD为450mg/L、70°C时电解10h。YingmeiHu等[16]利用介质阻挡放电处理敌敌畏和乐果农药，考察了DBD放电参数和空气间隙距离的影响，结果表明，在较高的放电功率和较短的空气间隙距离下能够获得更好的降解效率，并且研究了添加自由基清除剂的影响，发现降解效率受自由基清除剂的抑制，因此判断羟基自由基很可能是降解的主要动力。
1.2.3光催化氧化法
光催化氧化法通过向污水中投入光敏半导体材料，并接受一定量的光照辐射，使半导体材料表面激发生成电子-空穴对，电子-空穴对与半导体材料表面吸附的水分子、溶解氧反应产生氧化性极强的•OH等自由基，最后与有机物质发生矿化反应最终生成CO2和H2O。光催化氧化是一种环境友好型技术，具有处理范围广，反应充分等优点，在处理有机磷农药废水方面具有优越性。李雪银等[17]采用溶胶-凝胶法制得TiO2和ZnO作为光催化剂降解敌百虫，探究农药初始浓度，pH值，光催化剂投加量等因素的影响，结果表明，TiO2和ZnO最佳投加量范围为100-150mg/L，降解率随初始浓度增加而降低，随光照时间延长上升后趋于稳定，碱性条件和汞灯光照有利于敌百虫的降解，并且5个影响因素下，TiO2降解活性低于ZnO。王金翠等[18]以悬浮态TiO2为光催化剂降解乐果溶液，结果表明在纳米TiO2添加量为0.1g/L，乐果初始浓度为20mg/L，反应体系温度为30℃，初始pH为6.5的条件下，再辅以空气量2.5L/min通入，反应60min后，乐果降解率可达97．15%。王芳等[19]采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛/多壁碳纳米管复合材料降解乐果溶液，结果表明在25°C，紫外光照30min，乐果初始浓度为5mg/L和复合光催化材料添加量为0.25g/L的条件下，降解率为80.7%。并且在自然光照下，复合光催化材料降解率为79.2%。
1.3生物法
生物处理法通过微生物代谢作用将水中有机物同化分解，作用机理有酶促反应和非酶促反应两种。酶促反应是通过微生物分泌降解酶，将水中大分子毒性有机物降解为无毒的小分子物质；非酶促反应是通过改变环境中PH、产生化学物质等方式，参加有机污染物转化，主要包括氧化、还原、脱卤、脱烃、酰胺及脂的水解等方式。农药废水中含有高浓度难生物降解的有毒物质，可以破坏细胞结构或抑制微生物生长，因此微生物法对处理农药废水有局限性。贾阳等[20]将有机磷农药降解菌PseudomonasstutzeriYC-YH1中克隆到的两种水解酶基因mpd和ophc2，连接载体pET-32a在大肠杆菌BL21(DE3)中表达，并进行酶学性质分析，结果表明MPH酶在40°C，pH8-12范围内活性较高，OPCH2酶最适温度为30°C，pH范围8-12。且两种酶按1:1混合，在30-40°C范围内，活性达95%以上。
1.4有机磷农药废水处理新技术
1.4.1磁分离技术
磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。通过高梯度磁分离技术可以分离具有较强磁性的污染物质，对于磁性较弱的污染物，可以通过外加磁种和混凝剂增强污染物磁性，或借助于微生物吸附，再通过磁分离技术去除。磁分离技术具有处理效率高、占地少、设备简单、运行费用低、可去除难降解有机物质等优点。磁分离技术是一种物理性质的固液分离手段，在实际应用中常与其他技术联合发挥作用。
1.4.2超声波处理技术
超声波处理技术机理比较复杂，常见的有空化理论和自由基理论。声空化是液体中微小泡核在声波作用下被激化，经过振荡、生长、收缩及崩溃等一系列过程产生能量，加速化学反应进程。由于声空化作用产生高温、高压导致水分子裂解成为自由基。自由基化学性质活泼，能够处理难降解的有机磷农药废水。
1.4.3超临界水氧化技术
超临界水氧化是在水温374°C和临界压力22MPa时的超临界状态下，以氧气为氧化剂，超临界水为介质，使有机物质在超临界水中均相氧化。废水中C、H元素生成CO2和H2O，Cl、P、S及金属元素转化为盐析出。超临界氧化技术具有反应速度快、去除率高、产物干净、需要能量少、设备应用方便等优点。
2有机磷废水处理展望
2.1多种工艺组合运用
有机磷农药废水成分日益复杂，对处理水质要求日益提高，使用单一方法已逐渐无法满足要求，随着各种污水处理工艺的发展，将多种方法组合运用不仅可以提高有机磷农药废水处理效率，并且可以弥补单一方法所具有的缺陷，增强了可行性和降低了成本。如利用多壁碳纳米管负载TiO2合成复合光催化剂，在一定程度上解决了吸附材料的再生与光催化剂的回收问题；将混凝沉淀法作为预处理，可以改善后续生化方法的处理环境，提高出水水质，减少药剂投加，节省成本。
2.2开发新型有机磷农药处理技术
传统有机磷农药废水处理工艺存在处理难度大、效率低等问题，加强新技术的开发研究可以打破局限性，为有机磷农药废水处理找到新方向。张鹤楠等[21]采用超临界水氧化技术处理高浓度吡虫啉农药废水，考察温度，压力等影响因素，结果表明在过氧量充足、温度为450°C、压力为24MPa最佳反应条件下，反应时间仅为140s，并研究发现了吡虫啉中间产物为吡啶环等。
3结语
有机磷农药现已造成严重的土壤与水体污染，加强有机磷农药废水治理刻不容缓。不仅需要在完善传统废水处理工艺的同时，还要开发研究新组合、新技术，在现有的研究理论与经验基础上不断总结、创新，探索更加高效的有机磷农药废水处理道路。保护我国环境质量，坚持可持续发展道路是每个环境工作者义不容辞的责任。
作者：张伟 王珏 单位：沈阳建筑大学 湖南城市学院
参考文献：
[1]王润涵.国际背景下我国农药使用及行业现状分析和发展趋势研究[D].浙江大学,2013.
[2]亓飞.浅谈土壤污染防治[J].法制与社会,2008(16).
[3]李立军,王旭琴.有机磷和有机氯对水体的污染[J].内蒙古科技与经济,2010(20):74-75.
[4]矫彩山,彭美媛,王中伟,等.我国农药废水的处理现状及发展趋势[J].环境科学与管理,2006,
[5]蛋维昌.我国农药废水处理现状及展望[J].化工进展,2000,19(5):18-23.
[9]李家元.优化混凝沉淀法处理乐果农药废水的研究[J].安徽农业科学,2010,38(23):12564-12566.
[11]田澍,顾学芳,石健.Fenton试剂降解含有机磷农药废水的研究[J].安徽农业科学,2009,37(31):15354-15356.
[12]蒋皎梅,杨丽,洪颖,等.Fenton试剂预处理有机磷农药废水的研究[J].安徽农业科学,2010,38(28):15688-15689.
[13]吴昊,田帅慧,王绍峰,等.Fenton联合臭氧氧化预处理有机磷农药废水研究[J].山东化工,2015(2):127-129.
[17]李雪银,朱丽珺,张海洋,等.TiO2和ZnO光催化降解敌百虫的影响因素研究[J].农业环境科学学报,2015(10).
[18]王金翠,王欣,杜银花,等.纳米TiO_2光催化降解乐果影响因素的研究[J].应用化工,2012,41(9):1540-1544.
[19]王芳,廖婵娟,罗琳,等.二氧化钛/多壁碳纳米管的制备及其对乐果光催化降解的影响[J].农药学学报,2015(3).
[20]贾阳,史延华,任磊,等.有机磷农药降解菌YC-YH1中mpd和ophc2的克隆及酶学性质分析[J].生物技术通报,2015(11).
废水总磷的处理方法篇4
关键词：海绵铁 锰砂 吸附 含磷废水
1 试验方法
1.1 静态法
量取一定量模拟废水(用化学试剂kh2po4配制而成)于三角烧瓶中，加入一定量的海绵铁及锰砂，在室温下以60 r/min速度振荡20 min，然后静置2h，取上清液用氯化亚锡法分析溶液中磷的含量，计算吸附容量及去除率。
1.2 动态法
采用φ14的有机玻璃柱，内填充10∶1海绵铁及锰砂混合物，填充物高为600 mm，废水以一定流速顺流通过吸附柱。用氯化亚锡法分别分析流出液达不同体积时的磷含量，计算流出液体积和磷去除率，求出吸附剂的吸附容量。
2 试验结果及讨论
2.1 静态试验
2.1.1 海绵铁粒径的影响
海绵铁粒径直接影响磷的去除效果，选取不同粒径海绵铁处理含磷废水的试验结果如图1所示。随着海绵铁粒径的减小，磷的去除率增加(由62.16%增加到81.48%)，但海绵铁的粒径越小其磨损率越大，水力阻力加大，成本增高。从水质要求、经济成本综合考虑，试验时选取1.5 mm的粒径。
2.1.2 海绵铁与锰砂配比的影响
取5 g海绵铁，加入不同配比的锰砂，测定不同配比时海绵铁与锰砂的处理效果，结果见图2。
由图2可知，当海绵铁与锰砂的配比为10∶1，对磷的去除率最高，并且在动态试验中加入适量的锰砂，可防止海绵铁板结，减少水头损失，因此试验选用海绵铁∶锰砂为10∶1。
2.1.3 溶液ph值的影响
当模拟原水含磷浓度为50 mg/l(以po3-4计)时，吸附剂对磷的去除率与溶液ph值的关系如图3所示。酸度越大，去除率越高；在中性范围(ph值6～8)内吸附剂的吸附量基本保持不变且去除率较高，为81.12%；当ph＞9时，由于滤料表面发生化学反应而使去除率迅速降低。因此该法适合于处理酸性及中性或弱碱性含磷废水。试验模拟废水的ph为6～7。
2.1.4 吸附时间的影响
试验结果表明：吸附达80 min以后，吸附剂的吸附容量基本不再变化而达到平衡，吸附量可达9.0 mg/g，磷的去除率在89%以上，结果令人满意。
2.2动态吸附试验
2.2.1 流速对磷去除率的影响
准确称取200g海绵铁和20g锰砂，混合均匀后填充在￠14的有机玻璃柱内，柱高为600 mm，原液起始浓度为c0＝50mg/l(以po3-4计)，以不同的流速通过吸附层，并计算不同流速下吸附剂对磷的去除效果，结果见图4。由试验结果可知，流速越小，去除率越高，但流速太小对实际处理工艺没有意义，因而试验选6 m/h的流速做动态试验。
2.2.2 动态吸附试验
原水浓度c0＝100mg/l，流速为6m/h，自运行开始至滤料出现穿透，全部时间为10d，进水总磷酸根量为10479.34 mg，处理水量为115.7 l，共吸附磷酸根量为1 646.00mg，动态吸附容量为8.23mg/g，总去除率为15.7%，动态吸附曲线如图5。
3 含磷污水处理试验
用海绵铁处理城市生活污水，在最佳吸附条件下，静态试验结果见表1。
表1 城市生活污水处理结果 序号 吸附剂用量
(g/l) 进水po3-4浓度
(mg/l) 残余po3-4浓度
(mg/l) 磷的去除率
(%) 1
2
3 4.0
8.0
12 78.32
78.32
78.32 36.26
8.78
5.42 53.70
88.29
92.10
可见，海绵铁对城市生活污水中的磷有良好的去除效果，当投加量为10g/l时，磷的去除率可达90%以上，达到城市生活污水排放标准。
4 结语
废水总磷的处理方法篇5
[关键字]红枫湖 现状 趋势 分析
[中图分类号] TU46+1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-229-2
1概述
红枫湖地处贵州高原中部的红枫湖水库流域，海拔1250米，气候温和，雨量充沛，是长江二级支流猫跳河的上游。地理坐标为26.26°～26.35°N，106.19°～106.28°E，蓄水面积57.2km2，库容6.01亿m3，流域面积1551km2，为目前贵州高原最大的喀斯特人工湖泊。流域内资源、人口、工矿企业、城镇分布较集中，是贵州省经济最发达的黔中经济区的重要组成部分。由于红枫湖流域开发较早，交通发达，目前流域内有大中型工矿企业20余个，工业废水、周边生活废水直接或间接排入湖库或入湖的河流，再加上农用化肥流失和投饵养殖，使湖水受到不同程度的污染。目前贵州省环境监测中心站在红枫湖布设了7个水质监测断面，分别为大坝、腰洞、花鱼洞、后午、三岔河、偏山寨、焦家桥。各断面位置及红枫湖水系图如图1。
2水质现状分析
2.1分析方法与水质状况
按照GB3838-2002《地表水环境质量标准》，将单一水质指标能达到的最低水质类别作为水体类别评价的方法（总氮暂不参加水体类别的评价）。水质监测项目有：水温、透明度、pH值、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群、叶绿素a、铁、锰，共计22项。水样的采集、保存及分析由贵州省环境监测中心站按照有关国标和《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）及《水和废水监测分析方法》（第四版）执行。现将2003至2011年红枫湖水库各垂线水质评价结果列于表1。
2.2主要污染物分析
从2003到2007年，红枫湖水库总体水质逐渐恶化，在2006年和2007年，所有垂线均达不到国家标准，最差为劣Ⅴ类水体。红枫湖的主要超标项目是氨氮、氟化物、总磷。腰洞、偏山寨断面氨氮超标较严重，超标时段最长。焦家桥断面超标项目较多，主要有氨氮、总磷、氟化物。由于受气温和湖水中藻类的大量繁殖等影响，部分水域溶解氧季节性偏低，主要是在每年的夏冬季节，特别是10，11，12月份。
由于北湖没有磷化工企业，其总磷超标主要是因为农业面源和生活污水的污染，而在北湖的偏山寨和腰洞垂线，氨氮超标相当严重，特别是在2004年的水质监测中，偏山寨和腰洞两个垂线的氨氮监测量最高高出Ⅲ类水体标准20倍以上。其主要受周边旅游服务设施以及贵州化肥厂的排污口的影响，其中贵州化肥厂的氨氮排放量达2723.5t/a。随着贵州化肥厂对废水的减半排放以及周边污染源的相关治理，2007年以后北湖的偏山寨和腰洞区域氨氮逐渐降低。
在南湖的焦家桥、三岔河垂线区域，总磷、氟化物超标最为严重。平坝县境内的羊昌河、乐平河、麻线河、马场河四条河流均汇入红枫湖，其中以羊昌河污染最为严重，乐平河次之，而这两条河流又直接影响焦家桥和三岔河一带水质。羊昌河的污染源主要是生活污染、工业企业排放的废水，乐平河则主要为矿山开发。此外，天峰化工有限责任公司磷石膏堆场对红枫湖的污染最为严重，每年天峰公司要产生大约30万吨的磷石膏尾矿，十几年来累计堆放的磷石膏废渣已达200万吨至300万吨。而其环保设施早已年久失效，没有修建必要的防水、防渗及废水处理设施，该堆场一遇下雨，其渗滤液就大量通过地表、地下溶洞流入羊昌河最后汇入红枫湖，直接影响红枫湖的水质。在焦家桥垂线，其总磷值一直居高不下，虽然有关部门不惜采取重金治理，但近两年来焦家桥和三岔河一带的总磷指标还是不容乐观，只有等天峰公司原来堆积如山的磷石膏废渣完全消失，并逐步恢复当地生态，才有可能彻底解决磷氟废水环境污染问题。
3水质变化趋势分析
3.1分析方法
结合红枫湖水质现状分析，选取溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸钾指数作为趋势分析的对象，另外，分析近年来红枫湖各项水质指标变化情况，选取大坝垂线作为具有代表性的预测垂线。趋势分析采用SPSS软件用回归分析向后迭代的方法，其总体关系为：（1）整理好数据。（2）步骤：分析——回归——线性。（3）因变量（大坝），其他地点做自变量，选择向后迭代法。（4）选择确定并得出相关关系。以溶解氧为例，其总体关系如表2和图2所示：
按类似的方法最后得大坝垂线与各垂线指标相关关系：
Y（溶解氧）=0.468×3-0.253×6+0.772×1
Y（高锰酸盐指数）=0.378×1+0.333×2+0.733
Y（氨氮）=0.044×1+0.889×2+0.173×3
Y（总磷）=0.694×2+0.018
（其中：×1、×2、×3、×6各代表腰洞、花鱼洞、后午、焦家桥垂线相应指标）
3.2分析结果
采用类移动平均法将2003至2008年各垂线详细的水质指标数据带入以上相关关系中计算得出2008至2018年大坝垂线水质指标数据如表3所示：
按目前状况分析，红枫湖水质总体有逐渐变好的趋势，但是这种趋势很不明显。氨氮和总磷两项指标基本无变化，但氨氮和总磷一直以来是对红枫湖水质造成污染的两项主要指标。所以加强对红枫湖的治理依然显得非常必要。
4总结
（1）红枫湖水库流域水质在2003年到2007年开始逐渐恶化，在2006年和2007年各垂线水质监测中出现劣Ⅴ类水体。2008年水质开始出现好转，2009年以后红枫湖水库各垂线多数为符合国家标准的Ⅲ类水体。
（2）总磷和氨氮的超标一直以来是红枫湖水库流域最主要的污染因素。氨氮超标主要出现在北湖偏山寨、腰洞垂线一带，其主要污染物来源于周边旅游服务设施以及贵州化肥厂的污水。总磷超标在红枫湖水库流域具有普遍性，除了投饵养殖污染以及农业面源污染等全湖库污染源以外，平坝县城等地生活废水以及天峰化工有限责任公司磷石膏堆场是主要污染源，直接使南湖焦家桥、三岔河一带总磷严重超标。
废水总磷的处理方法篇6
关键词：环境监测；测定；水质总磷；标准方法；探讨
中图分类号：X8
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）20-0052-03
1 引言
目前，在环境监测中，水质总磷的测定标准方法主要是GB11893-89《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》[1]（以下简写为GB11893-89）。笔者在测定水质总磷时，按照该标准用3 cm比色皿绘制工作曲线，曲线主体部分的吸光度不在光度法的最佳范围0.1～0.7内，无法得到符合质控要求的工作曲线，即工作曲线r≥0.9990，从而发现该标准有需要完善的地方。笔者对此进行了一些探讨，改用2 cm比色皿绘制工作曲线，把曲线主体部分吸光度控制在0.1～0.7之内，实验结果证明解决了前述问题。
2 在环境监测中测定水质总磷工作及其方法标准的选定
在环境监测中测定水质总磷的工作是一种常规性的工作。这项工作包括地表水、污水和工业废水中总磷的测定。磷是评价水质的重要指标。测定水质中的总磷就是非常必要非常重要的。
环境监测测定水质中总磷的方法主要是GB11893-89。一是根据《水和废水监测分析方法》[2]，测定总磷可以采用离子色谱法、钼锑抗光度法亦即钼酸铵分光光度法、氯化亚锡还原钼蓝法、孔雀绿-磷钼杂多酸法、罗丹明6G（Rh6G）荧光分光光度法。其中钼锑抗光度法为（A）类，也是《水和废水监测分析方法》指定的唯一的（A）类，离子色谱法和孔雀绿-磷钼杂多酸法为（B）类，罗丹明6G（Rh6G）荧光分光光度法灵敏度最高。二是根据《水和废水监测分析方法》，该书所列方法分为三类，A类、B类和C类，其中A类最优先使用，B类次之，C类是最不优先使用，是试用的方法。总磷的测定只有钼锑抗分光光度法为（A）类，应该优先采用。所以，测定地表水水中总磷标准方法优先采用钼锑抗光度法。三是有许多现行的环境水质标准和污水排放标准，其配套的监测总磷的方法标准，都是GB11893-89。比如地表水环境质量标准GB3838-2002《地表水环境质量标准》，污水的综合排放标准GB8978-1996《污水综合排放标准》，城镇污水厂的排放标准18918-《城镇污水处理厂污染物排放标准》等，其中测定总磷的标准方法均指定用GB11893-89。四是GB11893-89，其中专门说明：本标准适用于地面水，污水和工业废水。五是笔者在环境监测日常工作中，根据行业的质量保证手册和技术规范要求测定水质中总磷，主要是采用GB11893-89。总之，在环境监测中，测定水质中总磷的方法，主要是GB11893-89，而且环保部门把它定格成为方法标准。
3 GB11893-89中测定水质总磷方法概要
在该标准方法中总磷测定的原理及其测定范围。样品预处理：水质中的磷以多种价态形式存在，因此，第一步是对水样进行预处理，把水样中几乎都以各种磷酸盐的形式存在的磷转化成正磷酸盐。预处理可以采用过硫酸钾消解法和硝酸-高氯酸消解法。测定原理：在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，通常即称磷钼蓝。测定范围：取25 mL试料，最低检出浓度为0.01 mg/L，测定上限为0.6 mg/L。
监测分析过程。根据 GB/T11893-1989，该方法的基本分析步骤：①量取一定数量的试料水样，用过硫酸钾（或者硝酸-高氯酸）作氧化剂，进行消解，达到预处理的目的。②取适当数量的经过消解的试料水样，定容到50 mL，加1 mL抗坏血酸溶液（100 g/L）混匀，30 s后加2 mL钼酸盐溶液（溶解13 g钼酸铵于100 mL水中，溶解0.35 g酒石酸锑钾于100 mL水中，依次将上述溶液加到1+1浓度的300 mL硫酸溶液中）充分混匀，进行发色。③分光光度测量，将经过发色的水样，在室温下放置15 min后，使用30 mm比色皿，在700 nm波长下，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。④工作曲线的绘制，取7支50 mL具塞刻度比色管，分别加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0 mL磷酸盐标准溶液（2.00 μg/mL），加水至25mL，然后按照上述做试料水样步骤进行处理，以水为参比，测定吸光度，扣除空白试验的吸光度，和对应的磷的含量绘制工作曲线。五是结果计算，总磷含量以C（mg/L）表示，按照下式计算：c=m/v，式中：m为试样测得含磷量，μg；v为测定用试样体积，mL。
精密度与准确度。13个化验室测定（过硫酸钾消解）含磷2.06 mg/L的统一样品，重复性：实验室内相对标准偏差为0.75%；再现性：实验室间相对标准偏差为1.5%；准确度：相对误差为+1.9%。
4 按照GB11893-89用3 cm玻璃比色皿绘制工作曲线的实验结果
废水总磷的处理方法篇7
关键词：污水；水质分析；水质预测；
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
天津市重点项目之一、中国内地第一家实行BOD总体招标项目――滨海新区汉沽营城污水处理厂项目自运行以来，以日处理10万吨污水的优良成绩，经过处理后的水将可达到城镇污水排放一级标准，COD的减排量已达3000吨，建成当年污水厂就已经实现COD减排量超225吨。本文即通过采样监测并分析该污水厂进水水质的分析指标(pH、SS、总氮、总磷、氨氮、COD等)，在为期3个月的水质监测资料的基础上分析该污水进水水质现状、特征、变化及其原因。
1 研究意义
在汉沽化工园区周边水环境发生恶性质变之前，通过对进水水质的分析，及时为水处理企业提供可靠依据，并采取相应的污水处理调整措施，减少出水污染生态环境。那么就要提出预警、预报，防水质变化的发生[1]，故本文在提高汉沽营城污水处理厂效率，降低水处理成本方面具有一定的积极意义。
2 研究方法
首先，根据研究目的，针对研究对象，即该污水厂，进行周遭环境的调查研究、向专家咨询，初步确定研究方向及方法。
其次，调查周边企业排水情况、自行监测所研究对象的水质指标，对其各个具有代表性的水质指标的波动范围、幅度大小等实测数据资料进行整理、归类和分析，并进行必要的筛选和优化监测数据的工作。
第三，查阅国内外有关水质研究理论和方法的文献，对水质分析的理论和方法体系有一定的理解。
第四，通过详细地分析水质类型和特点，分析影响该进水水质变化的主要因素，研究其变化趋势。
3 原水水质分析
本文污水处理厂接纳的污水为区域内的园区企业污水和生活污水混合组成。本工程排水，即再生水目前主要用来绿化和景观河道补充水回用，随着化工园规划的进一步实施，再生水将回用道园内绿化、道路喷洒、景观河道补充水和企业用水上去。依据国家《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921．2002)规定的标准，对排放水中的TN、NH3-N和TP都有较严格的要求，如下所示：
根据后续水处理出水水质要求及园区污水的水质特征，确定预警指标为：pH、SS、CODcr、TP、TN、NH3-N。经过连续监测，测的数据如下所示：
pH：7.07，7.Ol，6.99，7.14，7.89，7.19
总氮：15.37，16.70，17.44，20.09，35.84，25.29
氨氮：8.39，12.28，9.33，12.60，26.40，26.31
总磷：4.59，3.26，3.18，2.50，2.68，4.19
COD（mg/L）：263.15，196.76，264.39，368.72，305.66，120.30
SS（mg/L）：96，8l，107，137，78，63
水质指标统计分析数据如下所示：
pH总氮 氨氮总磷CoDSS
平均值：7．59 27．36 22．14 3．28 254．65 88．62
标准差：0．59 10．31 10．41 1．4l 137．05 57．22
最大值：8．93 53．6l 50．71 7．49 913．94 294．00
最小值：6．78 11．57 8．21 1．20 102．62 34．OO
(1) 基础数据单指标分析
根据以上监测的结果可以看出，其原水水质指标中，pH、SS值完全达到排放标准。氨氮和COD指标状态不是很稳定，且有超出三级标准甚至严重超标的情况。所以，本文研究的对象水体中主要污染物为有机类化合物，同时，故本人建议应该把这种情况摆在预警日程的重要位置上。GB8978．1996的三级排放标准可作为污水水质异常预警的一个警线划定的依据，用来判断出本区域内的排污企业超标排污的可能性概率。本文中污水厂原污水中虽然有工业废水的并入，但其水质特征基本倾向生活污水，且属于中等浓度范围，这说明企业有一定的自我处理污水的能力。其中TP水平值甚至属于低浓度生活污水水平，究其原因：工业废水中含有的生活污水基本特征污染物浓度偏小于理论参考值。
COD、SS幅度相对较大，而且可达到一定浓度，显然这是工业废水排入的后果。在企业污染源调查中，可以肯定本区域内的企业工厂以轻工、药品加工企业为主，且COD为两类企业的废水的重要污染源头之一，并且都具有范围变化大的特点[2]。pH稳定在6．5—8.5范围内，它不随时间或季节的变化，在每次下午16:00这个时间点上可以看到氮磷含量，COD，SS值有明显变化异常，有突然升高的现象，而与此同时，pH值稍微有所下降的趋势。造成此种现象的根本原因，可能是区域内工厂企业的集中排放废水造成的。另外，在夜间22：00左右又出现COD、总磷含量的突然升高，而这一现象应该是由晚生活用水高峰引起的，那么磷含量的增高刚好可以证明这一观点。
(2)基础数据多指标对比分析
在多个指标的比较分析里，本文主要采用了三种比较方式，将各次实验的数据按时间排列并编号，监测实验二十次左右，以次数为自变量，指标为因变量制图；以其中一个指标为自变量，另一个指标为因变量制图；再以一个指标为自变量，另一个指标与其比值为因变量作图。下属三种方法分析过程：
1)总氮与氨氮
图1TN，NH3．N对比变化曲线
由上图可判断出：TN与NH3-N含量变动大致相同，当NH3．N数值较高时，TN的含量一般也相对高些，这就意味着工业废水对总氮(主要以硝酸盐形式)的贡献是比较低的，TN主要来自于园区内生活污水。总氮和氨氮比值从图中可看出是较为稳定的，偶尔也会出现极大值，这可能和工业废水偶尔超标排放所产生一定含量的硝酸盐有关，同时也和氧化作用有关，因为工业废水中的氧化物，以及污水停留在管道中的时间都会使氧化反应发生。
2)总氮和总磷
图2COD、SS对比变化曲线
由图可知，当磷含量低时，氮含量是较高的，而磷含量较高时，氮含量反而相对很低，其形成原因可能是因不同的工业废水和生活污水的排放时间。该处理厂原水中TN值与TP值的比例在大多数时间里都是偏大的，所以，建议在污水处理过程中要注意TN值过剩。
图3COD、SS对比变化曲线
3)化学需氧量COD与SS比较分析
在比值变化中，在一般情况下，COD含量偏大时，比值较大，COD含量偏小时，比值较小。这说明COD含量较多时，主要是溶解性有机物，表明轻工类、医药类等工业废水的排放对COD含量的变化有极大影响。
4 总结
通过对天津汉沽营城污水处理厂原污水水质各项指标的实测资料分析，研究对象为各水体水质指标，其具有一定程度的正态分布特征，各项水质指标值大体在一定范围内波动(即pH：7—8；SS：40-130mg/L；总氮：15．35mg/L；氨氮：9-31mg/L总磷：1．9-4．7mg/L：COD：1 30．370mg/L)。污水水质pH值变化稳定，而且一直维持在适合生物技术处理的范围内即6~9，COD出现的较高值和工业废水的排放，以及SS含量的升高密切关系。污水中TP含量与设计进水指标值比较，有些偏高，30％以上的监测数值表明，已经接近或超过该污水厂进水TP设计指标值即4mg/L。水质指标的季节性变化因素，主要随区域内用水量的变化而变化；而水质指标的突然变化，也是因工业废水排放的情况而定。
通过本文的数据分析和研究，可以肯定该污水处理厂的进水水质相对较好，部分不合格的指标，可以为企业和污水处理单位提供技术参考和措施实施依据。
参考文献：
[1] 董志颖，王娟，李兵．水质预警理论初探[J]．水土保持研究，2009，9(3)：224．226
废水总磷的处理方法篇8
关键词：序批式间歇活性污泥法（SBR） 进展 展望
活性污泥处理系统，在当前污水处理领域是应用最为广泛的处理技术。它有效地用于生活污水，城市污水和有机性工业废水的处理，对于传统的活性污泥技术在工艺方面采取措施突破仅作为二级处理技术传统，能够作为脱氮、除磷的三级处理技术。SBR（sequencing batch reactor）法，即序批式间歇活性污泥法，就是这类活性污泥处理新工艺中的引人注目的一种活性污泥法。它是被日本下水道协会和美国环保局评估了的少数富有革新意义和较强竞争力的废水生物处理技术之一。
1 特点及其发展
1.1 产生及发展
SBR工艺早在1914年即已开发[1]，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例，近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多。
我国在80年代中期开始对SBR法的应用研究[1 2]。1985年，上海吴淞肉联研制投产了我国第一座SBR法污水处理站，设计处理水量2400t／d，运行效果良好。目前在云南省昆明市已有两座采用SBR工艺的大中型污水处理厂，运行情况良好。天津经济技术开发区10万t／d采用SBR工艺的污水处理厂也于近日投入运行。从国内外研究情况来看，SBR法是一种高效、经济、可靠的适合我国国情的废水处理方法。
1.2 工艺流程
间歇式活性污泥法的主要反应器，即曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放和闲置五个工序组成[3]。污水在反应器中按序列、间歇地进入每个反应工序，每个SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的。
在流入工序实施前，闲置工序处理后的污水已经排放，曝气池中残存着高浓度的活性污泥混合液。当污水注入流入时，曝气池可以起到调节池的作用，如果进行曝气可以取得预曝气效果，也可使污泥再生，恢复其活性。
反应工序是SBR工艺最主要的一道工序。当污水注入达到预定容积后，可开始反应操作，如去除BOD、硝化、磷的吸收，以及反硝化等。根据反应需要达到的程度，进行短时间的微量曝气，以吹脱污泥上粘附的气泡或氮，以保证排泥顺利进行。
在排泥工序，停止曝气和搅拌，使混合液处于静止状态，活性污泥与水分离，相当于二次沉淀池的作用。经过沉淀后的上清液作为处理出水排放，沉淀的污泥作为种泥留在曝气池内，起到回流污泥的作用。
在闲置工序，处理出水排放后，反应器处于停滞状态，等待下一个操作周期。在此期间，应间断或轻微曝气以避免污泥的腐化。经过闲置的活性污泥处于营养物的饥饿状态，因此当进入下个运行周期的流入工序时，活性污泥就可以发挥较强的吸附能力增强去除作用。闲置工序是SBR工艺中的重要内容。
1.3 工艺特点及主要问题
SBR工艺与连续式活性污泥法相比，具有如下优点[3]：
（1）工艺流程简单，不需要另设二沉池及污泥回流设备，多数情况下可以省去初沉池。
（2）占地面积小、造价低；特别是小城镇的污水处理可比普通活性污泥法节省基建投资30％以上。
（3）营养物质去除效果及脱氮除磷效果好。
（4）污泥沉降性能好。
（5）适应性良好，且易于维护管理。
SBR法存在的主要问题是：操作复杂，对自控要求高；此外其工艺流程本身决定了设备装置利用率低。
2 研究进展
2.1 反应器内DO及曝气方式
2.1.1 DO的影响
反应器内溶解氧的含量将影响污泥中微生物的生理活动，从而影响污水处理进程，故反应器内的DO含量水平是非常值得探讨的。Jeill OH和J.Silverstein[4]对SBR反应器中，DO抑制反硝化作用进行了研究，污水中溶解氧的研究范围从0.09 mg／L～5.6 mg／L；结果发现，非常低浓度的溶解氧就能抑制活性污泥中的反硝化作用，DO＝0.09 mg／L时，反硝化速率可从最大速率0.0214 mg—NOx—N／mg—MLSS／h降至其速率的35%。但同时也指出，当DO＝5.6 mg／L时仍可观察到反硝化作用，并根据实验，对反硝化模型作了修正。
2.1.2 搅拌速度的影响
Drigues， Jose Alberto Domingues[5]等人对搅拌混合的充气方式进行了研究，他们用含有颗粒污泥反应器处理COD为500 mg／l的合成城市污水，处理周期为8小时，处理量为2.0 L。搅拌速度的研究范围从0 rev.／min－75 rev.／min，结果发现，COD的去除率为80～88%；在50 rev.／min时可获得相对好的污泥停留时间，同时不破坏颗粒污泥；而且应用搅拌可增加反应器的有效的循环从而使总的循环时间缩短。他们指出残余有机物的经验方程和一级反应动力学模型可用来预测搅拌速度对反应器的影响。
2.2 污泥膨胀
正常活性污泥沉降性能良好，含水率在99%左右，当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色发生异变，这就产生了污泥膨胀。水处理中污泥膨胀问题大约95％与丝状菌的过量增殖有关，非丝状菌膨胀一般是由结合水含量高的胞外多聚物引起的高粘度膨胀。SBR中SVI值一般较低，不易出现膨胀问题，但有时也不能避免。
王淑莹[6]等人利用石化废水在SBR反应器中研究了丝状菌膨胀与有机负荷之间的关系，指出当反应器中溶解氧（DO）充足时，低有机负荷易引起污泥膨胀，提高有机负荷能有效的控制膨胀；高负荷下，引起污泥膨胀的原因往往是DO不足，而提高DO浓度则能使污泥膨胀得到控制，这一结果也解释了高有机负荷发生污泥膨胀的实质原因。
高春娣[7]等利用啤酒废水研究了氮缺乏引起的非丝状菌膨胀问题，发现进水中不同有机物浓度与总氮的比值（以BOD／N计）条件对活性污泥膨胀是有影响的，指出在进水BOD／N＝100／4的条件下，污泥的沉降性能良好，在进水BOD／N＝100／3和BOD／N＝100／2时，均发生由高含水率的粘性菌胶团过量生长引起的非丝状菌膨胀，在进水BOD／N＝100／0.94的条件下，发生的非丝状菌膨胀最为严重。
2.3 pH、ORP
微生物的生理活动与环境的酸碱度（氢离子浓度）密切相关，氢离子浓度能够影响微生物细胞质膜上的电荷性质。电荷性质改变，微生物细胞吸收营养物质的功能也会发生变化，从而对微生物的生理活动产生不良影响。
高景峰[8 9]等人为实现SBR法反硝化的在线模糊控制，研究了pH和ORP等在有机物去除及硝化、反硝化过程中的变化特点。对pH的变化得出：（1）在有机物去除过程中，pH呈现大幅上升的现象（2）在有机物去除结束时，pH停止上升，随硝化反应的进行pH不断下降至反应结束，后pH突然快速上升或维持不变。（3）在反硝化过程中，pH不断上升直至反硝化结束出现转折点，然后持续下降，指示反硝化已结束。对ORP来说，随着反硝化的进行ORP表现为减速下降，在反硝化结束时突然下降速度增加出现拐点。
总之，不论使用何种碳源以及不认投加碳源的方式和数量如何都证明在反硝化结束时pH和ORP有特征点出现，通过pH上升的速度的差别可以判断碳源是否充足，调控碳源的投加。
2.4 对硝化、反硝化及脱磷的研究
2.4.1 氮、磷的去除效果及操作条件
氮是水污染控制中的一项重要指标，SBR法可以根据反应器中底物的降解情况灵活地改变反应时间，从而方便地实现同池缺氧、好氧，生物脱氮效果良好。孙剑辉等[10]采取缺氧/好氧SBR工艺对用亚铵法造纸废水的脱氮进行了研究。发现SRT、NH3－N都影响总氮的去除，并当进水中CODcr浓度为1200～1800 mg／L，NH3－N浓度为135～200 mg／L，Nox－N浓度为7～10 mg／L时，提出了最佳操作条件为：缺氧、好氧时间比为1:1.5，一周期为8 h；当没有外加碳源时，总氮的去除率为66％，投加乙酸钠后，总氮的去除率可提高到85％。
反应器中污泥颗粒化和除磷特性一般受到废水水质、运行参数和环境因素等影响。卢然超[11]等通过实验发现：（1）污水中较高的C／N比或COD／TN比和较低的污泥龄对生物除磷有利。（2）进水中适当的氮含量或TN／TP比是影响除磷效果和污泥颗粒化的主要因素。（3）较短的污泥龄对除磷作用有利，污泥龄太短难以有效地脱氮。（4）温度降低，发酵菌的产酸和反硝化作用受到抑制，反应器中硝酸盐浓度很高，影响反应器除磷能力，除磷效率下降。但他对其它运行参数对好氧颗粒化的形成，例如溶解氧、pH值、厌好氧交替时间等，未做进一步研究。
2.4.2 污泥龄(生物固体平均停留时间)
污泥龄就是指曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，因之又称为生物固体平均停留时间。污泥龄是活性污泥处理系统设计运行的重要参数，在理论上也有重要意义。
Kargi[12]等人研究了不同停留时间（从5～30天，分为6个阶段），反应器对各种营养物质持去除效果，从而确定了污泥停留时间对COD、氨氮、硝态氮及磷酸盐的去除效果及最佳污泥龄为10天左右可达最大的COD、氨氮、磷酸盐的去除效果，分别为：94%、84%、70%。同时发现在污泥龄为10天时，SVI值最小。
2.4.3 对碳源的研究
有些报道称当葡萄糖作为唯一碳源，生物除磷作用不能完成，原因是在厌氧条件下没有正磷酸盐的释放，而优势菌种不能积累多磷酸盐和吸收葡萄糖。但Jeon， Che Ok和Park， Jong Moon[13]在实验过程中通过投放有13C标记的葡萄糖，用核磁共振（光谱）分析示踪发现，甚至当葡萄作为唯一的碳源时，生物除磷作用遵循与目前报道完全不同的机制；至少在两种菌群：产乳酸菌和聚磷菌的作用下得以完成。在此过程中随着葡萄糖的消耗，糖原质迅速积累。但是正磷酸盐的释放和PHAs的合成与总有机碳的浓度有关而不是与葡萄糖的浓度相关。磷酸盐释放与pH值成比例。合成PHAs的数量要小于葡萄糖增加的数量，因为葡萄糖被LPO产乳酸菌转化为其它的储存物质（可能为乳酸颗粒）加上被PAO聚磷菌合成PHAs。在缺氧阶段，细胞内的PHAs和储存的物质被代谢并且发生磷酸盐的摄取。在SBR中，葡萄糖作为唯一碳源，PHAs的合成和磷酸盐的去除是可能的代谢路径。
Louzeiro， Nuno R. Mavinic[14]等为了确定在SBR反应器中用甲醇作为外加碳源时，对反硝化和脱磷的潜力的影响进行了一系列实验。他们发现：加甲醇的可以观察到两种反硝化速度；初始时反应速度较快随后逐渐减慢。在初始时的快速阶段反硝化速度随甲醇的浓度的增加而增加；随着甲醇的消耗，反硝化作用持续但速度随之减慢。在SBR反应器中只有有外加的甲醇作为碳源时微生物对磷的摄取和释放才有意义.甲醇可能不会被用作碳源来提高生物除磷作用，但是甲醇的添加是重要的，因为它可以消耗掉可以利用的硝酸盐，使得生物除磷作用得以进行。
2.4.4 对电子受体的研究
Lee， Dae Sung，Jeon，[15]等认为浓度高至10 mgNO2／L的亚硝酸盐不会抑制缺氧状态下磷的摄取。不仅如此，他们还认为以亚硝酸盐为电子受体时比以硝酸盐为电子受体时磷的摄取速度更快；Ahn， Johwan[16]等为了更好地研究反硝化聚磷菌的代谢行为，在接种有活性污泥的间歇序批式反应器中，具体调查了不同类型的电子受体在缺氧条件下对磷的摄取。他们研究了三种不同的电子受体：硝酸、亚硝酸和混合的硝酸、亚硝酸，试验结果证实，以硝酸和亚硝酸作为电子受体对缺氧条件下磷的摄取没有抑制作用。但当缺氧反硝化产生的氮气量相等时，以亚硝酸盐为电子受体时吸收磷的量相对要小于以硝酸盐为电子受体时的量。缺氧条件下，只要有电子受体存在，就会发生磷的摄取，缺氧时磷的摄取与初始时电子受体的负荷量及类型有关，此外还与缺氧状态下污泥的MLSS有关，当MLSS增加时，磷的摄取能力表现为下降。
2.5 与其它水处理技术的组合应用
SBR工艺仍属于发展中的污水处理技术，在高浓度有机废水处理上，直接采用有时难以取得理想的效果，在基本的SBR工艺基础上与其它工艺相结合往往收效显著。国内见报道的有如下几种：
ABR――SBR[17]：ABR是一种新型的厌氧折板流反应器，它具有不短流、不堵塞、无需搅拌、易启动的特点，可将其控制在水解酸化阶段与SBR联用，效果良好。中山宝盈香食品调味料有限公司是一家以生产酱油调味料的食品企业，生产车间排放的废水浓度高、水质复杂，浓度波动幅度大，属难降解污染物。在采用了以ABR—SBR为主体的组合处理工艺后，处理出水指标可达GB 8978－1996的一级标准。
UASB――SBR—陶粒过滤工艺[18]：UASB是升流式厌氧污泥床反应器的简称。UASB反应器处理工艺具有较高的处理能力和处理效率，尤其适用于各种高浓度的有机废水的处理，陶粒滤粒质轻、表面积大，有足够的机械强度、水头损失小、吸附力强，价格较活性碳便宜，适宜于脱色等处理。李学平应用该法处理湖南某厂的白酒废水，污水可达综合排放标准GB 8978－1996二级标准。
CAF涡凹气浮――SBR[19]：CFA是自吸旋流气浮装置，主要由气浮槽净水机组成，配以刮渣机和出渣机等辅助设备，对悬浮物含量高的废水处理效果明显。国内宁平等人把它与SBR联合应用于昆明市生猪食品交易市场中来处理屠宰废水的处理，其CODCr、SS、动植物油、TP、TN、色度／倍等的去除率分别为：94.49％、98.89％、99.77％、99.45％、60.91％、93.75％，效果明显。
混凝气浮――微电解――SBR工艺[20]：微电解净水器对废水水质的变化，尤其是染料种类的变化有较强的适应性，可以进一步削减污染物浓度，保障SBR工艺单元的稳定运行；此外利用微电解池原理，通过微电净水器自发产生的电化学氧化还原、电附集、吸附、絮凝沉淀等综合作用，提高了废水的可生化性，并具有较显著的脱色效果。刘林、崔永活将该工艺应用于油墨与黏合剂混合废水的处理，CODCr、SS、色度／倍等各项去除率分别达到97.4％、98.3％、98.0％，处理后的出水各项指标均达到设计标准，效果良好。
3 SBR工艺展望
相对传统的活性污泥法，SBR工艺是一种尚需要不断发展、完善的新型技术，其操作方法尚不够科学，运作管理经验还欠成熟[21～25]，还需深入研究下面的几个问题：
（1）反应器各操作周期中活性污泥中微生物活性和种群分布，以及微生物的代谢理论；
（2）生物脱氮、除磷的微生物机理的进一步深入研究；
（3）SBR操作参数的确定；
（4）SBR与其它处理工艺的联合运用处理含高浓度有毒有害物质工业废水；
SBR工艺是一种高效的污水处理方法，但目前在污泥停留时间、充水时间和反应时间比等这些操作参数的准确选择，及如何采用合理的曝气方式、曝气强度，确定恰当的充水时间和反应时间，在同一反应器中实现好氧――缺氧――厌氧状态的交替操作等一系列问题上，还都停留在经验取值的水平上，还需要做大量相关的研究工作。相信随着对SBR工艺研究的深入进行，有关SBR工艺的成熟操作和控制问题会逐步得到解决。
参考文献
[1] 蔡卫权 吴芳云 陈进富，SBR工艺运行控制战略研究进展，环境科学动态，2001，第一期：16-20
[2] 李海 孙瑞征 陈振选，城市污水处理技术及工程实例，北京 化学工业出版社，2002
[3] 国家环境保护总局科技标准司 编著，城市污水处理及污染防治技术指南，北京 中国环境科学出版社 ，2001
[4] Jeoll Oh， Joann Silverstein; Oxygen inhibition of activated sludge denitrification;Wat.Res. Vol.33 No.8:1925-1937
[5] Drigues， Jose Alberto Domingues ; Ratusznei， Suzana Maria ; de Camargo， Eduardo Freitas Moraes; Zaiat， Marcelo; ; Influence of agitation rate on the performance of an anaerobic sequencing batch reactor containing granulated biomass treating low-strength wastewater; Advances in Environmental ResearchIn Press， Uncorrected Proof
[6] 王淑莹 高春娣 彭永臻等，SBR法处理工业废水中有机负荷对污泥膨胀的影响，环境科学学报，2000，20卷（3）：129-133
[7] 高春娣 彭永臻 王淑莹等，氮缺乏引起的非丝状菌活性污泥膨胀，环境科学，2001，22卷（6）：61-65
[8] 高景峰 彭永臻 王淑莹等，SBR法反硝化模糊控制参数pH和ORP的变化规律，环境科学，2002，23卷（1）：39-44
[9] 高景峰 彭永臻 王淑莹，SBR法去除有机物、硝化和反硝化过程中pH变化规律，环境工程，2001，19卷（5）：21-24
[10]孙剑辉 魏瑞霞，缺氧/好氧SBR工艺去除亚铵法造纸废水中的氮，环境科学，2001，22卷（4）：117-119
[11]卢然超 张晓健 张悦等，SBR工艺运行条件对好氧污泥颗粒化和除磷效果的影响，环境科学 2001，22卷（2）：87-90
[12]Kargi， Fikret and Uygur， Ahmet， Nutrient removal performance of a sequencing batch reactor as a function of the sludge age， Enzyme and Microbial Technology ，J.，2002，V31(6): 842-847
[13]Jeon， Che Ok ，Park， Jong Moon， Enhanced biological phosphorus removal in a sequencing batch reactor supplied with glucose as a sole carbon source ，Water Research， 2000，V33（14）2160-2170
[14]Louzeiro， Nuno R. Mavinic， Donald S. Oldham， William K. Meisen， Axel Gardner， Ian S.，Methanol-induced biological nutrient removal kinetics in a full-scale sequencing batch reactor ，Water Research 2002，V36(11): 2721-2732
[15]Lee， Dae Sung，Jeon， Che Ok，Park， Jong Moon ，Biological nitrogen removal with enhanced phosphate uptake in a sequencing batch reactor using single sludge system，Water Research，2001， V35（16）：3968-3976
[16]Ahn， Johwan，Daidou， Tomotaka，Tsuneda， Satoshi ，Hirata， Akira， Metabolic behavior of denitrifying phosphate-accumulating organisms under nitrate and nitrite electron acceptor conditionsIS ， Journal of Bioscience and Bioengineering ，2001，V34（7）：442-446
[17]程凯英 瘳戈 林励忠，ABR－SBR组合工艺处理食品调味料废水，环境工程，2002，20卷（2）：26-27
[18]李学平，UASB－SBR－陶粒过滤工艺处理白酒生产污水，环境工程，2001，19卷（3）：24-25
[19]宁平 朱易，CAF涡凹气浮－SBR法在屠宰废水处理中的应用，环境工程，2001，19卷（3）：14-15
[20]混凝气浮－微电解－SBR工艺处理油墨与黏合剂混合废水，环境工程，2001，19卷（5）：16-17
[21]曾薇 彭永臻 王淑莹等，两段SBR法去除有机物及短程硝化反硝化，环境科学，2002，23卷（2）：51-54
[22]L.Irvine et al. Sequencing batch biological reactors – an overview. Journal ，WPCF， 1979，51(2): 235-243
[23]M.Muniz，et al. Start-up strategy for SBR treatment of complex industrial wastewater. Wat. Sci.tec.， 1994，30(3):149-155
[24]Mand L.Arora et al. Technology evaluation of sequencing batch biological reactors. Journal ，WPCF， 1985，57(8): 874
[25]Liekers， A.; Derwort， N.Olav; Gomez， J. L. Campos ; Strous， M. ; Kuenen， J. G.; Jetten， M. S. M.; ，Completely autotrophic nitrogen removal over nitrite in one single reactor Water Research，2002，V 36(10):2475-2482