在污水處理中，化學(xué)除磷是通過向廢水中投加化學(xué)藥劑，使其與溶解性磷酸鹽反應(yīng)生成不溶性沉淀物，再通過沉淀、氣浮等固液分離工藝去除磷的一種方法。其核心原理是利用金屬離子與磷酸根離子結(jié)合形成難溶性化合物。
常用化學(xué)除磷藥劑
化學(xué)除磷主要依賴以下幾類金屬鹽或堿性藥劑：
?鋁鹽?：如硫酸鋁（Al?(SO?)?）、聚合氯化鋁等。在水中釋放Al3?，與PO?3?反應(yīng)生成磷酸鋁（AlPO?）沉淀。
?鐵鹽?：包括三價(jià)鐵鹽（如氯化鐵FeCl?、硫酸鐵Fe?(SO?)?）和二價(jià)鐵鹽（如硫酸亞鐵FeSO?）。Fe3?直接生成磷酸鐵（FePO?）沉淀；Fe2?需先被氧化為Fe3?，再形成穩(wěn)定沉淀，或在特定條件下生成羥基磷酸鐵。
?石灰（氫氧化鈣，Ca(OH)?）?：通過提供Ca2?，在高pH環(huán)境（≥10）下與磷酸根反應(yīng)生成羥基磷灰石（Ca?(PO?)?OH）沉淀，同時(shí)具有調(diào)節(jié)pH和輔助混凝的作用。
?鐵鋁聚合物?：新型復(fù)合藥劑，兼具鐵鹽與鋁鹽的協(xié)同效應(yīng)，提升絮凝效率和除磷穩(wěn)定性。
反應(yīng)原理
化學(xué)除磷的核心是沉淀反應(yīng)，其主要化學(xué)過程如下：
?鋁鹽除磷?：
Al3? + PO?3? → AlPO?↓
該反應(yīng)在中性至弱酸性條件下效果***，生成的AlPO?沉淀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于沉降。
?鐵鹽除磷?：
Fe3? + PO?3? → FePO?↓
Fe2?需先氧化：4Fe2? + O? + 4H? → 4Fe3? + 2H?O，再形成FePO?。鐵鹽在較寬pH范圍（5–8）內(nèi)有效，且形成的絮體密實(shí)，沉降性能好?。
?石灰除磷?：
5Ca2? + 3PO?3? + OH? → Ca?(PO?)?OH↓（羥基磷灰石）
此反應(yīng)需高pH環(huán)境（通常>10），除磷效***，但會(huì)***提高出水堿度，可能需后續(xù)中和?。
?輔助機(jī)制?：
除直接沉淀外，藥劑水解產(chǎn)生的多核羥基絡(luò)合物（如Fe?(OH)???）能吸附膠體粒子，通過?混凝與絮凝?作用將細(xì)小顆粒聚集成大絮體，強(qiáng)化磷的去除?。
投加位置與工藝類型
根據(jù)藥劑投加點(diǎn)不同，化學(xué)除磷可分為三種工藝：
?前沉淀?：在初沉池前投加藥劑，適用于改建項(xiàng)目，可減輕生物處理負(fù)荷，但沉淀物易隨污泥排出，影響污泥品質(zhì)。
?同步沉淀?：在曝氣池或二沉池進(jìn)水處投加，應(yīng)用***，對(duì)活性污泥系統(tǒng)影響較小，是當(dāng)前主流工藝?。
?后沉淀?：在二沉池后投加，適用于對(duì)出水磷要求極嚴(yán)的場(chǎng)合，可靈活控制藥劑用量，但需增設(shè)沉淀設(shè)施。
綜上，化學(xué)除磷技術(shù)成熟、效***，常與生物除磷工藝聯(lián)用，以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、***濃度的總磷排放?
