氧化沟出水总磷超标的原因及处理方法

氧化沟工艺作为一种常见的污水处理技术，在城市和工业污水处理中得到广泛应用。然而，该工艺在运行过程中常面临出水总磷超标问题，这不仅影响污水处理效果，还可能对受纳水体生态环境造成破坏。因此，深入分析氧化沟工艺出水总磷超标的原因，并制定科学有效的处理方法，对于保障污水处理厂稳定运行和水环境质量具有重要意义。
一、总磷超标的主要原因分析
1.工艺控制不当
（1）溶解氧异常：厌氧区溶解氧（DO）高于0.2 mg/L时，聚磷菌的释磷过程会受到抑制；而好氧区溶解氧低于2 mg/L，则会显著影响聚磷菌的吸磷效率。相关研究表明，聚磷菌在适宜的溶解氧环境下，其释磷和吸磷过程才能高效进行。
（2）污泥龄过长：若污泥龄（SRT）过长，聚磷菌无法通过排泥操作被有效去除，进而导致磷在系统内不断积累。一般来说，过长的污泥龄会使聚磷菌的代谢周期延长，不利于磷的去除。
（3）排泥不畅或沉淀效果差：当二沉池排泥不足或沉淀效果不佳时，污泥在二沉池的停留时间会过长，这可能引发磷的二次释放。有研究显示，污泥停留时间过长会改变污泥的物理化学性质，促使磷重新释放到水体中。
2.进水水质影响
（1）总磷负荷过高：生活污水中含磷洗涤剂的大量使用以及工业废水中次亚磷等难处理形态磷的过量输入，导致进水总磷负荷过高。相关调查数据表明，部分地区生活污水中含磷洗涤剂的贡献率可达一定比例，工业废水的不合理排放也加重了总磷污染。
（2）碳源不足：当BOD5/TP比值低于20时，聚磷菌的代谢会受到限制，从而影响其释磷和吸磷效率。研究发现，聚磷菌的生长和代谢需要足够的碳源作为能源和物质基础。
（3）化学除磷疏漏
   若依赖化学沉淀法进行除磷，药剂投加量不足或反应条件（如pH、混合程度）控制不当，会导致沉淀效果差。根据化学沉淀原理，合适的药剂投加量和反应条件是保证磷有效沉淀的关键。
3.氧化沟特有因素
（1）水力停留时间不合理：厌氧段停留时间过短（<1.5小时）时，聚磷菌无法充分释磷；好氧段停留时间不足则会导致吸磷不彻底。相关实验研究表明，合理的水力停留时间对于聚磷菌的代谢过程至关重要。
（2）回流比问题：外回流比过低可能导致二沉池污泥滞留，引发厌氧释磷。研究显示，适当的回流比可以保证污泥在系统内的合理流动，避免污泥的过度积累和厌氧环境的形成。
二、处理方法与优化措施
1.工艺参数调整
（1）优化DO控制：将厌氧区溶解氧严格控制在0.2 mg/L以下，好氧区溶解氧保持在2 - 3 mg/L，以确保聚磷菌的释磷和吸磷过程正常进行。
（2）缩短污泥龄：通过增加排泥量将污泥龄控制在5 - 7天，强化磷的去除效果。相关实践经验表明，适当缩短污泥龄可以促进聚磷菌的更新换代，提高磷的去除效率。
（3）调整回流比：将外回流比控制在50 - 70%，避免二沉池污泥滞留，防止厌氧释磷现象的发生。
2.化学辅助除磷
（1）投加除磷剂：对于以正磷酸盐为主的污水，投加氯化铁、聚合氯化铝（PAC）等除磷剂，使其与磷酸盐反应生成沉淀，从而去除磷。
次亚磷处理：若污水中含有工业次亚磷废水，需采用专用催化剂（如次亚磷去除剂）进行深度处理，以有效去除次亚磷。
3.进水调控
（1）碳源补充：投加乙酸钠等易降解碳源，将BOD5/TP比值提高至20以上，促进聚磷菌的代谢活动。
（2）源头控磷：限制含磷洗涤剂的使用，对工业废水进行预处理，从源头上减少总磷的输入。
4.设备与操作优化
（1）强化排泥管理：定期清理二沉池污泥，避免污泥厌氧释磷，确保二沉池的沉淀效果和排泥顺畅。
（2）增设深度处理单元：如采用活性炭吸附或膜分离技术等深度处理单元，进一步去除残余磷，提高出水水质。
案例参考
    某城市污水处理厂通过采取一系列措施，使出水总磷从1.5 mg/L降至0.3 mg/L以下。具体措施包括：将好氧区溶解氧从1.0 mg/L提升至2.5 mg/L；将污泥龄由10天缩短至6天；投加PAC（50 mg/L），并同步优化混凝反应pH至7.5。该案例充分证明了上述处理方法的有效性。
结论与展望
   综上所述，氧化沟工艺出水总磷超标是由多种因素共同作用导致的，包括工艺控制、进水水质、化学除磷以及氧化沟特有因素等。通过工艺参数调整、化学辅助除磷、进水调控和设备操作优化等处理方法，可以有效降低出水总磷浓度。然而，实际应用中需结合水质监测（如总磷形态分析）动态调整处理措施，具体参数可通过小试确定。未来的研究方向可以聚焦于开发更加高效、环保的除磷技术，进一步提高氧化沟工艺对不同形态磷的去除效果，同时降低处理成本和环境影响。