首先了解磷。
一、磷在廢水中存在的形式是什么?
磷是一種活潑元素，在自然界中不以游離狀態(tài)存在，而是以含磷有機(jī)物、無(wú)機(jī)磷化合物及還原態(tài)PH3這三種狀態(tài)存在。污水處理中含磷化合物可分為有機(jī)磷與無(wú)機(jī)磷兩類。
無(wú)機(jī)磷幾乎都以各種磷酸鹽形式存在，包括正磷酸鹽、偏磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽，以及聚合磷酸鹽如焦磷酸鹽、三磷酸鹽等。有機(jī)磷大多是有機(jī)磷農(nóng)藥，如樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、乙基對(duì)硫磷、馬拉硫磷等構(gòu)成，他們大多呈膠體和顆粒狀，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑?？扇苄杂袡C(jī)磷只占30%左右，多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。溶解磷占總磷的1/3左右，PO43--P磷中大分子磷占40%。
二、磷是怎樣轉(zhuǎn)化的?影響因素有哪些?
水體中的可溶性磷很容易與Ca2+、Fe3+、Al3+等離子生成難溶性沉淀物，例如AIPO4、FePO4等，沉積于水體底部成為底泥。聚積于底泥中的磷的存在形式和數(shù)量，一方面決定于污染物輸入和通過(guò)地表與地下徑流的排出情況;另一方面決定于水中的磷與底泥中的磷之間的交換情況。沉積物中的磷通過(guò)顆粒態(tài)磷的懸浮和水流的湍流擴(kuò)散再度被稀釋到上層水體中，或者當(dāng)沉積物中的可溶性磷大大超過(guò)水體中磷的濃度時(shí)，則可能重新釋放到水體中。
在水中，磷離子以HPO42ˉ還是以H2PO4ˉ形式存在取決于pH值，當(dāng)pH值在2～7時(shí)，水中磷酸鹽離子多數(shù)以H2PO4ˉ形式存在，而pH值在7～12時(shí)，則水中的磷酸鹽離子多數(shù)以HPO42ˉ形式存在。所有含磷化合物都是首先轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽(PO43ˉ)后，再轉(zhuǎn)化為其他形式。此時(shí)測(cè)定PO的含量，測(cè)定結(jié)果即是總磷的含量。
然后如何除去廢水中的磷？
常規(guī)的生物處理法通過(guò)剩余污泥排放和處理可以從廢水中去除部分磷，一些特殊工藝或經(jīng)過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式以后具有除磷功能的普通工藝可以取得較好的除磷效果，具體方法有A/O，A2/O、SBR、氧化溝等。但生物處理法的除磷效果有限，當(dāng)磷的排放標(biāo)準(zhǔn)很高時(shí)，往往需要使用化學(xué)除磷或?qū)⑸锓ㄅc化學(xué)除磷結(jié)合起來(lái)使用。
化學(xué)除磷是向水中投加化學(xué)藥劑，生成不溶性的磷酸鹽，然后再利用沉淀、氣浮或過(guò)濾等方法將磷從污水中除去。用于化學(xué)除磷的常用藥劑有石灰，鋁鹽和鐵鹽等三大類。
三、氣浮機(jī)去除磷
氣浮機(jī)去除磷就是利用化學(xué)法去除磷。
1、石灰除磷
石灰除磷是投加石灰與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀。
由于石灰進(jìn)入水中后，首先與水的堿度反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，然后過(guò)量的鈣離子才能與磷酸鹽反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀，因此所需的石灰量主要取決于待處理廢水的堿度，而不是廢水的磷酸鹽含量。
另外，廢水的鎂硬度也是影響石灰除磷的因素。因?yàn)樵诟遬H值條件下，生成的Mg（OH）2沉淀是膠體沉淀，不但消耗石灰，而且不利于污泥脫水。
pH對(duì)石灰除磷的影響很大，隨著pH升高，羥基磷灰石的溶解度急劇下降，即磷的去除率增加，pH大于9.5后，水中所有磷酸鹽都轉(zhuǎn)為不溶性的沉淀。一般控制pH在9.5~10之間除磷效果最好。
不同廢水的石灰量投加應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。
石灰除磷的具體方法有三種。一是在污水廠初沉池之前投加，而是在污水生物處理之后的二沉池投加，三是在生物處理系統(tǒng)之后投加石灰并配有再碳酸化系統(tǒng)。
2、鋁鹽除磷
鋁鹽除磷的常用藥劑是硫酸鋁和硫酸鈉。不同的是投加硫酸鋁會(huì)降低廢水的pH，而投加硫酸鈉會(huì)提高廢水的pH。因此硫酸鋁和硫酸鈉分別適用于處理堿性和酸性廢水。
鋁鹽的投加比較靈活，可以在初沉池前投加，也可以在曝氣池中投加，或者在曝氣池和二沉池之間投加，還可以將化學(xué)除磷與生物處理系統(tǒng)分開(kāi)，以二沉池出水為原水投加鋁鹽進(jìn)行混凝過(guò)濾、或在濾池前投加鋁鹽進(jìn)行微絮凝過(guò)濾。
在初沉池前投加，可以提高初沉池對(duì)有機(jī)物和SS的去除率，在曝氣池和二沉池之間投加，渠道或者管道的湍流有助于改善藥劑的混合效果，在生物處理系統(tǒng)之后投加，因生物處理對(duì)磷的水解作用可以使除磷效果更好。
由于受廢水堿度和有機(jī)物的影響，除磷的化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，因此鋁鹽的最佳投加量不能按計(jì)算確定，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。
3、鐵鹽除磷
三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等都可以用來(lái)除磷，常用的是三氯化鐵。
與鋁鹽相似，大量三氯化鐵要滿足與堿度反應(yīng)生成的Fe（OH）3，以此促進(jìn)膠體磷酸鐵的沉淀分離。磷酸鐵沉淀的最佳pH范圍是4.5~5.0，實(shí)際應(yīng)用中pH值在7左右甚至超過(guò)7，仍有較好的除磷效果。
城市廢水投加大約45~90mg/L三氯化鐵，可去除磷85%~90%。和鋁鹽一樣，鐵鹽投加點(diǎn)可以在預(yù)處理、二級(jí)處理或三級(jí)處理階段。
但是化學(xué)除磷會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題：
1、化學(xué)除磷最大的問(wèn)題是會(huì)使污水處理污泥量顯著增加。
因?yàn)樵诔讜r(shí)產(chǎn)生的金屬磷酸鹽和金屬氫氧化物以懸浮固體的形式存在于水中，最終變成污泥。在初沉池前投加金屬鹽，初沉池污泥增加60%~100%，整個(gè)污水處理廠污泥量會(huì)增加60%~70%.在二級(jí)處理過(guò)程中投加金屬鹽，剩余污泥量增加35%~45%.
2、化學(xué)除磷會(huì)使污泥濃度降低20%左右，因此污泥體積加大，從而增加了污泥處理與處置的難度。
3、使用化學(xué)除磷時(shí)，出水可溶性固體含量增加。若固液分離不好時(shí)，鐵鹽除磷會(huì)使出水呈微紅色。
