一种废水除磷工艺的制作方法

本发明涉及废水除磷领域，具体涉及一种废水除磷工艺。

背景技术：

1、磷在水体中过量存在，会加剧水体富营养化，磷作为水体富营养化的主要贡献营养物质，越来越受到人们的关注。许多行业和地方标准已将磷作为一项重要的污水排放指标加以限制。目前石油炼制、石油化工行业以及一些地方排放标准已将磷纳入排放标准中，要求排水中总磷浓度小于0.50mg/l，随着人类对环境的不断重视，排放标准也将不断提高。

2、目前，国内除磷工艺有生物法、化学法、离子交换法、吸附法和膜分离法。其中化学法和生物法除磷较为常见。生物除磷是由聚磷菌这一类特殊的微生物，在好氧的条件下，过量的、超过其生理需要的从外部环境中摄取磷，并将磷以集合的形态储存在菌体内，形成高磷污泥，最终排出系统，生物法除磷对废水水质要求较高，对于可生化性较差的废水，如循环排污水，其中含有大量的杀菌剂和盐，不能使用生物法进行除磷处理。

3、化学除磷是通过向污水中投加除磷剂与污水中溶解性的磷混合后，形成颗粒状、非溶解性的难溶沉淀物而从水中析出，或者在水体中形成的络合物吸附除磷，前者主要针对正磷的去除，后者去除的是有机磷。研究表明，去除同等量的磷，有机磷所消耗的除磷剂远大于正磷。化学除磷的影响因素主要有除磷剂投加量、反应ph值，以及作为辅助除磷时的投药点等。很显然，除磷剂投加量越多，处理效果越好，但是当污水中磷的浓度较高且对出水中磷的浓度要求较低时，所需除磷剂投加量明显增大。因此目前化学法除磷的问题是需要消耗大量的除磷剂，同时会产生大量的污泥。目前已有的除磷方法，处理效果都不能令人满意。因此寻找一种成本低、效率高的循环排污水绿色环保型除磷工艺，具有重要的意义。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种废水除磷工艺。

2、本发明提出了一种废水除磷工艺，包括如下步骤：

3、步骤一：将废水送至氧化单元进行氧化得到废水a；

4、步骤二：将废水a送至混凝单元，加入混凝剂，搅拌后得到废水b；

5、步骤三：将废水b送至絮凝单元，加入絮凝剂，得到废水c；

6、步骤四：将废水c送至沉淀单元，分离得到污泥和废水d；

7、步骤五：将废水d送至过滤单元，经过滤后得到除磷水。

8、作为本发明的具体实施方式，废水包含正磷和有机磷；

9、优选地，所述有机磷的质量为废水中磷总质量的20％及以上。

10、优选的，所述有机磷的质量为废水中磷总质量的40％-80％。

11、作为本发明的具体实施方式，还包括将步骤四中得到污泥部分回流至步骤二的混凝单元步骤；

12、优选地，将步骤四中得到的污泥的5-50重量％回流至步骤二的混凝单元。

13、将步骤四产生的污泥回流至步骤二的混凝单元可协助混凝剂以及絮凝剂提高混凝和絮凝效果，与此同时能够减少混凝剂和絮凝剂的用量，降低除磷成本。

14、据认为，回流污泥增加了原水中的颗粒数，强化了混凝过程中的电性中和吸附架桥，提高了颗粒碰撞的几率，增加了絮凝核心，使得胶体颗粒更易脱稳，而脱稳胶体能更好地通过网捕卷扫等作用形成絮体。此外，回流污泥存在吸附活性位点可吸附水中污染物，因此可强化总磷和悬浮物去除效果。同时，回流污泥可改善絮体结构，增大絮体的比表面积，从而提高了絮体的吸附能力。

15、作为本发明的具体实施方式，步骤一种将废水进行氧化为臭氧氧化、臭氧催化氧化、次氯酸钠氧化或高锰酸钾氧化中的任意一种；

16、和/或，步骤一中氧化单元中控制反应体系中氧化剂的浓度为0.4～50mg/l，氧化时间为10～40min。

17、优选地，臭氧氧化的氧化剂为臭氧，控制反应体系中臭氧的浓度20～40mg/l，氧化时间为20～40min。

18、优选地，臭氧催化氧化的氧化剂为臭氧，控制反应体系臭氧的浓度为10～20mg/l，氧化时间为10～20min。臭氧催化氧化通常需要加入额外的催化剂。本发明对这样的催化剂没有特殊要求，可以采用本领域中任意已知的臭氧催化氧化的催化剂。例如，额外的催化剂可以为以柱状活性炭或者球形氧化铝为载体负载铜、铈和铁等过渡族金属。

19、优选地，次氯酸钠氧化的氧化剂为次氯酸钠，控制反应体系次氯酸钠的浓度为10～50mg/l，氧化时间为10～30min。

20、优选地，高锰酸钾氧化的氧化剂为高锰酸钾，控制反应体系高锰酸钾的浓度为0.4-1mg/l，氧化时间为10～30min。

21、作为本发明的具体实施方式，和/或所述混凝剂的投加量为5～60mg/l；和/或步骤二中控制反应体系的ph值为6～9。

22、优选地，所述聚合氯化铝的投加浓度为5～40mg/l。

23、优选地，所述聚合硫酸铁的投加浓度为5～40mg/l。

24、优选地，所述氯化铁的投加浓度围5～60mg/l。

25、作为本发明的具体实施方式，絮凝剂为高分子有机聚合物。

26、优选地絮凝剂为聚丙烯酰胺。

27、优选地，絮凝剂的投加浓度为0.1～1mg/l。

28、作为本发明的具体实施方式，步骤四中的沉淀单元采用斜板沉淀池进行，斜板沉淀池中的斜板与水平方向的夹角为45-60度；上升流速为15-30m/h。沉淀池内设置泥位探测仪，通过污泥排放泵，定期将剩余污泥抽出，控制池内的污泥量。

29、作为本发明的具体实施方式，步骤五中的过滤单元采用卷式错流过滤模式或压力式错流过滤模式。

30、作为本发明的具体实施方式，错流过滤模式中错流循环量小于或等于10％。

31、优选的，所述错流过滤模式中错流循环量为5％-10％。

32、作为本发明的具体实施方式，过滤膜为金属超滤膜，优选为改性聚酰胺膜。优选地，改性聚酰胺膜的孔径为0.05微米以下，膜通量20～200l·m-2·h-1。

33、作为本发明的具体实施方式，废水除磷工艺还包括将步骤五产生的错流浓水回流至步骤二所述混凝单元的步骤。错流的浓水回流到前端一方面不仅可以减少膜污染，另一方面还可以提高整个系统的水回收率。

34、与现有技术相比本发明具有如下有益效果：

35、本发明提供的一种废水除磷工艺，整个工艺前端设置将废水进行氧化步骤，是为了有效降低废水中有机磷的浓度，减少后续单元混凝剂(除磷剂)的投加量，在确保后续单元除磷效果的同时减少除磷剂的使用，节约成本的同时减少污泥的产生与排放。

36、混凝单元中加入混凝剂，在废水中形成悬浮物，出水中的悬浮物在絮凝单元凝聚变大，后经沉淀单元产生污泥，其中部分污泥回流至混凝单元，污泥回流至混凝单元，可以强化混凝剂除磷效果，此外可进一步减少混凝剂的使用量进而降低除磷成本。

37、本发明中混凝后的沉淀单元采用斜板沉淀池，可实现泥水快速分离，缩短分离时间。

38、本发明在过滤单元采用金属超滤膜，并控制合理的运行参数，在保证金属超滤膜稳定运行的前提下，得到总磷含量小于0.5mg/l，悬浮物小于1mg/l的产水。

39、本发明可以广泛用于深度除磷方面，并且具有良好的经济效益和环境效益。