1.4磷元素的处理方法

如今，常用的除磷方法主要有化学沉淀法、离子交换法、生物法及吸附法[3]。化学沉淀法是通过投加适量适当的化学试剂，如氯化铁、明矾、石灰等，使其与废水中的磷酸盐形成难溶沉淀物，且形成的絮凝物同时也对磷具有吸附作用，从而使废水中的磷去除效率更高。在污水净化工艺中，絮凝和沉淀都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉淀则是用于污水中溶解性磷的去除。如果利用化学沉淀工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于pH值)。另一方面，随着沉淀物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中。

离子交换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。此方法通常运用于城市污水处理厂中。

生物法是利用微生物在好氧条件下吸收磷，有机物在厌氧条件下释放磷的原理发展的脱磷技术。在厌氧区(无分子氧和硝酸盐),兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs(挥发性脂肪酸类),在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs(VFAs主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs大约为总有机物的40%～50%左右),将其运送到细胞内，同化成细胞内碳能源储存物(PHB)，所需能量来源于聚磷菌的水解及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后,这些专性好氧的聚磷菌(PAOs)活力得到恢复，通过PHB的氧化分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷菌的合成，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥，通过剩余污泥排放，磷从系统中得以去除[4]。反硝化聚磷菌(DPB)能在缺氧(无分子氧有硝酸盐)环境下摄磷，反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐为电子受体，产生生物摄磷作用。在生物摄磷的同时，硝酸盐被还原为氮气，这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成。

但是以上的方法都具有成本高、占地面积大、操作不简便等缺点，而吸附法工艺简单、成本低廉、占地面积小、二次污染小，是现在最常见的除磷方法。