总磷与总氮的关系

总磷与总氮的关系

水体富营养化是水体衰老的现象，氮、磷元素的大量排放会造成水体的富营养化，因此我国将总氮和总磷作为评价污水厂处理效果的重要考核指标。随着“水十条”的颁布，总氮和总磷指标开始引起重视。

一、总氮和总磷定义

1.总氮

水中各种形态无机和有机氮的总量，包括NO₃^-、NO₂^-和NH₄⁺等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮。

2.总磷

正磷酸盐、缩合硫酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式的总称。其主要来源于生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。水体中的磷是藻类生长需要的一种关键元素，过量磷是造成水体污秽异臭，使湖泊发生富营养化和海湾出现赤潮的主要原因。

3. 总氮与总磷的关系

简单来说，总氮和总磷都是反映水体富营养化的主要指标，同种废水中，总氮和总磷都需要处理到一个比较低的浓度。防治水体富营养化首要控制指标就是总磷和总氮。

4.标准限值

我国地表水环境质量标准（GB 3838-2002）规定总磷总氮允许值如下（单位mg/L）：

二、总氮总磷超标原因

1.污水总磷超标的原因

（1）. 好氧段的聚磷菌，不能大量摄取溶解性磷；

（2）. 排泥不畅沉淀效果不理想；

（3）. 因二沉池增大还原，电位增高，造成磷释放，就会产生总磷超标。

 

2.污水总氮超标的原因

（1）. 内、外回流比生物反硝化系统外回流比较单纯生物硝化系统要小。

（2）. 反硝化系统污泥沉速较快。缺氧区溶解氧 DO过高。

（3）. 温度调控不当，当低于15℃时，反硝化速率将明显降低，至5℃时，反硝化将趋于停止。

（4）. BOD5/TKN 因为反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，所以进入缺氧区的污水中必须有充足的有机物，才能保证反硝化的顺利进行。

（5）. 污泥负荷与污泥龄由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的的反硝化。因而，脱氮系统也必须采用低负荷或超低负荷，并采用高污泥龄。

三、如何有效处理总氮和总磷

1、对于总磷：

（1）后端投加除磷剂解决：经过生化后，磷一般都以正磷酸盐形态存在，铁盐、铝盐对磷都有很好的去除效果。（PS：除磷剂是针对总磷中的无机磷的，对有机磷无效，所以使用效果不一，需根据实际情况判断。）

（2）、化学法除总磷。向含磷污水中投加石灰，污水中的磷与石灰中的钙发生反应生成沉淀，反应式如下：

5Ca₂⁺+7OH^-+3H₂PO₄^-=Ca₅(OH)(PO₄)₃+3H₂O

（3）、活性炭吸附：利用活性炭巨大的比表面积，充分吸附废水中残余的磷，处理效果更佳，或者在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理方法。

（4）、通过调节微生物营养比例、DO值、污泥浓度等因素，调整生化处理效果，提高生化去除率；

（5）、添加污水处理工艺设备，进一步对总磷进行处理。

2.对于总氮：

目前有采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮的方法。

（1）、化学法去除总氮，先测试总氮的浓度，如果浓度差值不大，建议直接用氨氮去除剂处理，这样氨氮处理下来了，总氮也会随之降低（PS:氨氮去除剂只适用于去除总氮中的氨氮，而总氮和氨氮的比例会根据水质不一样而有所不同，所以使用的处理效果不一，也根据实际情况判断）

（2）、 污水厂内的生物脱氮反应是一个两段式反应过程，在每一段进行合理的工艺控制，从而使出水总氮合格达标。这也是总氮的控制难点，在污水厂中实现总氮的控制达标，首先要了解生物脱氮的反应机理，然后有选择的进行工艺管控。比较常见的就是AO工艺，还有增加了除磷的AAO工艺，也有SBR工艺及其变种，还有各类氧化沟工艺，利用时间和空间上的交替实现的总氮处理。