攻克總磷超標(biāo)難題：高效除磷藥劑的選擇與應(yīng)用

來源：凡清

時(shí)間：2025-12-12

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隨著我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)日趨嚴(yán)格，特別是重點(diǎn)流域要求總磷濃度穩(wěn)定低于0.5 mg/L，傳統(tǒng)的污水處理工藝已難以滿足要求。化學(xué)除磷因其效率高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便，成為保障出水達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。面對(duì)復(fù)雜的磷形態(tài)和多樣的水質(zhì)，如何選擇合適的除磷藥劑，已成為水處理領(lǐng)域的核心課題。

一、除磷藥劑的三大主流類型與選擇策略

水體中的磷以正磷、次亞磷、有機(jī)磷等多種形態(tài)存在，需“對(duì)癥下藥”。當(dāng)前主流的化學(xué)除磷藥劑主要分為以下三類，其核心特性和適用場(chǎng)景各有側(cè)重：

1. 傳統(tǒng)混凝沉淀劑

典型代表：聚合氯化鋁（PAC）、三氯化鐵、聚合硫酸鐵（PFS）、硫酸亞鐵。

作用原理：通過金屬離子（鋁、鐵）與磷酸根形成難溶沉淀物，并依靠水解產(chǎn)物的吸附網(wǎng)捕作用除磷。

主要特點(diǎn)與場(chǎng)景：技術(shù)成熟，成本較低，適用于去除生活污水、市政污水中的正磷酸鹽。但對(duì)次亞磷等去除效果有限，且投加量較大時(shí)可能增加污泥量。

2. 新型復(fù)合與專用除磷劑

典型代表：各類復(fù)配藥劑（如“益維磷”）、次亞磷去除劑（如HMC-P3）。

作用原理：通過多種組分（如鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽等）復(fù)配產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，或采用“均相共沉淀”等特殊機(jī)理直接結(jié)合目標(biāo)磷形態(tài)。

主要特點(diǎn)與場(chǎng)景：

效率更高：實(shí)驗(yàn)表明，新型復(fù)配藥劑在生物安全性與除磷效果上均可優(yōu)于傳統(tǒng)PAC。針對(duì)反滲透濃水等高難度廢水，新型復(fù)合藥劑可使總磷穩(wěn)定在0.4 mg/L以下。

靶向性強(qiáng)：專為化學(xué)鍍鎳、磷化工等行業(yè)的次亞磷酸鹽廢水設(shè)計(jì)，無需預(yù)先氧化即可將總磷處理至0.5mg/L以下，且污泥量少。

功能多元：部分產(chǎn)品兼具除臭、除重金屬、降COD等多重功效。

3. 增效與輔助藥劑

典型代表：聚丙烯酰胺（PAM）、負(fù)載型除磷劑。

作用原理：作為絮凝劑加速沉淀分離；或?qū)⒊讋┴?fù)載于多孔材料，增大接觸面積，提高利用率。

主要特點(diǎn)與場(chǎng)景：通常與傳統(tǒng)或新型主藥劑聯(lián)用，改善絮體形成與沉降性能，達(dá)到深度除磷和節(jié)約成本的目的。

二、科學(xué)選藥與應(yīng)用實(shí)踐：以效果和效益為導(dǎo)向

選擇除磷藥劑不能一概而論，必須基于進(jìn)水磷形態(tài)、濃度、pH值及成本進(jìn)行綜合決策。

1. 精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)不同磷形態(tài)

對(duì)于電鍍、化工行業(yè)難處理的次亞磷廢水，應(yīng)首選專用次亞磷去除劑。其標(biāo)準(zhǔn)工藝流程為：先將廢水pH調(diào)節(jié)至2.5-3.5的酸性范圍，再按順序投加去除劑和雙氧水進(jìn)行氧化催化，最后絮凝沉淀。此方法相比傳統(tǒng)芬頓氧化工藝，流程更簡(jiǎn)單，成本可降低約30%。

2. 復(fù)配增效的顯著優(yōu)勢(shì)

研究表明，通過科學(xué)復(fù)配能大幅提升除磷效果。例如，將硫酸亞鐵與聚合硫酸鐵（PFS）按特定體積比復(fù)配，其對(duì)總磷的去除率可達(dá)99.61%，出水呈中性，優(yōu)于單一藥劑。另一項(xiàng)針對(duì)低碳源污水的研究發(fā)現(xiàn)，投加40 mg/L的三氯化鐵并輔以0.2 mg/L的陰離子PAM，除磷率可達(dá)88.9%，出水總磷低至0.17 mg/L。

3. 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

新型高效除磷劑雖然在單價(jià)上可能略高，但由于其投加量少、效率高，綜合成本可能更低。一項(xiàng)生產(chǎn)性試驗(yàn)表明，為實(shí)現(xiàn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（TP≤0.5mg/L），使用某種新型除磷劑的噸水處理藥劑費(fèi)用可比傳統(tǒng)三氯化鐵節(jié)省31%以上。

三、未來發(fā)展趨勢(shì)

未來除磷藥劑的發(fā)展將更加注重精準(zhǔn)化、低碳化與資源化。

精準(zhǔn)靶向：針對(duì)特定行業(yè)和磷形態(tài)開發(fā)專用藥劑，如應(yīng)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水、養(yǎng)殖廢水等的多功能藥劑。

綠色低碳：研發(fā)減少污泥產(chǎn)量、降低能耗（如減少攪拌環(huán)節(jié)）的藥劑，例如負(fù)載型除磷劑。

智慧集成：結(jié)合在線監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)藥劑投加的智能精準(zhǔn)調(diào)控，在穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的同時(shí)最大化節(jié)約成本。

應(yīng)對(duì)總磷超標(biāo)，已從單純依賴傳統(tǒng)藥劑，發(fā)展到根據(jù)水質(zhì)“量體裁衣”，科學(xué)選用復(fù)配、專用藥劑的階段。成功的除磷方案，必然建立在對(duì)廢水特性的清晰認(rèn)知、對(duì)藥劑機(jī)理的深入理解以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)之上。通過選擇高效、經(jīng)濟(jì)的除磷藥劑與工藝，我們能夠以更可持續(xù)的方式守護(hù)水環(huán)境的健康。