污水厂除磷药剂应该怎么选择？

磷的去除有化学除磷、生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/L出水标准的要求，所以常需要采取化学除磷措施来满足稳定达标需求。但是具体采用何种药剂需要综合考虑污水厂的工艺条件、水质条件，同时最重要一点是兼顾经济成本。目前市场上较为常见成本低廉的药剂主要为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁、熟石灰（氢氧化钙）。下面就这几种药剂在应用中的反应机理进行分析。

化学除磷药剂添加时在水体中的反应与所需条件如下：

1.铝盐的混凝沉淀

主反应：

Al3+ + PO43-＝AlPO4↓

副反应：

Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2

在pH为6.0—6.5的条件下，每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3沉淀。对磷含量为2-5mg/L左右的二级处理水，通过投加100-250mg/L的聚合氯化铝（[Al2(OH)nCl6-n]m）就可以得到90％以上的磷去除率。

2.铁盐的混凝沉淀

主反应：

Fe3＋＋PO43-＝FePO4↓

副反应：

Fe3＋＋3HCO3-＝Fe(OH)3↓＋3CO2

当pH=5-5.5时，每1mol磷需要加铁（Fe3+) 1.5-3mol，最佳PH为5.0。对磷含量为2-5mg/L左右的二级处理水，通过投加80-150mg/L的聚合硫酸铁（ [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)就可以得到90％以上的磷去除率。

3.石灰的混凝沉淀

5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42-＝Ca5OH(PO4)3 + 3H2O

为使磷的去除率达到90％以上，需要把pH值调到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比为2.2:1以上。

沉析过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。但在pH值为8.5到10.5的范围内，除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢。

其反应式：Ca2++CO32-→CaCO3↓；

与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。

对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。

金属氢氧化物会形成大颗粒的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。

沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0-5.5，对于铝盐为6.0-7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AlPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂还会给污水和污泥处理带来益处，比如会提升污泥的沉降指数，有利于沼气脱硫等。

投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步除磷工艺中使用三氯化铁时，必须考虑对硝化反应的影响。

另外，如果污水处理厂污泥用于农业，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响，以及劣质除磷药剂所带来的重金属污染。