污水处理站出水磷超标原因解析

总磷（TP）作为水体富营养化的关键控制指标，其排放标准日益严格。当污水处理厂出现出水磷超标时，往往是生物系统与化学系统共同作用失衡的结果。

一、 出水磷超标的常见原因分析

1. 生物除磷系统失效

生物除磷依赖于聚磷菌在厌氧释磷与好氧吸磷的交替循环中实现。

(1).碳源不足或质差：

BOD?/TP比值偏低： 进水中易降解有机物含量不足，无法满足聚磷菌在厌氧段合成PHB（聚羟基丁酸）所需的能量和碳源，导致厌氧释磷不充分，进而制约了好氧段的过量吸磷能力。一般认为BOD?/TP应大于20。

碳源构成问题： 进水中溶解性BOD占比低，聚磷菌难以利用大分子有机物。

（2）厌氧区环境破坏：

*硝酸盐干扰： 由于回流污泥带入大量硝酸盐（NO??-N），厌氧区发生反硝化反应，优先消耗了本应供聚磷菌利用的碳源，同时反硝化菌也会竞争抑制聚磷菌的活性。

*溶解氧（DO）过高： 厌氧区存在微氧（DO > 0.2 mg/L），导致聚磷菌在厌氧段过早进行有氧呼吸，破坏了释磷环境。

*好氧区吸磷条件不佳： 好氧段DO不足（< 2.0 mg/L）或水力停留时间（HRT）过短，导致聚磷菌未能充分吸磷。

*污泥龄（SRT）控制失当： 生物除磷主要通过排放富磷剩余污泥来实现。SRT过长会导致聚磷菌老化甚至自溶，细胞内的磷再次释放回水中；同时长泥龄有利于生长缓慢的硝化菌，从而产生更多硝酸盐干扰厌氧区。

2. 化学辅助除磷效能低下

（1）药剂选型与投加量偏差： 选用铁盐、铝盐或钙系药剂时，未根据进水磷浓度变化动态调整投加量，导致摩尔比不足。

（2）pH值不匹配： 金属盐沉淀除磷对pH敏感。例如铁盐除磷最佳pH为6-7，铝盐为6-7.5。若进水碱性过强或过弱，会严重影响磷酸盐沉淀的形态及溶解度。

（3）混合絮凝效果差： 药剂投加后混合强度不够或反应时间过短，导致药剂与水体接触不充分，形成的絮体细小，难以在沉淀池有效分离。

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3. 工艺设计与运行缺陷

（1）水力配置问题： 厌氧区水力停留时间设计过短，不足以完成释磷反应。

（2）污泥沉降性能恶化： 发生污泥膨胀或非丝状菌膨胀，导致二沉池泥位上升、泥面浑浊，造成悬浮固体（SS）随出水流失，由于SS中通常含有较高的磷，导致出水TP升高。

（3）内回流与外回流控制不当： 污泥回流比过低导致厌氧池污泥浓度不足；混合液回流比过高导致好氧区高DO及硝酸盐液流大量涌入厌氧区。

二、 综合解决措施与工艺优化策略

针对上述原因，应采取“生物除磷为主，化学除磷为辅，工艺管理并重”的综合策略。

1. 生物除磷系统的精细化调控

（1）补充优质碳源：

当BOD?/TP < 20时，需投加外部碳源。优先投加乙酸钠或乙酸等易生物降解碳源，因其利用效率远高于葡萄糖或甲醇。实施碳源“按需投加”，根据进出水TP及硝酸盐差值计算投加量，避免浪费及由于碳源过量导致的污泥膨胀。

（2）严格把控厌氧/好氧环境：

厌氧段改造： 确保厌氧区ORP（氧化还原电位）维持在-200mV至-100mV，严格控制在DO < 0.2 mg/L。检查好氧池出水回流口是否散气，防止DO带入。

好氧段优化： 维持好氧末端DO在2.0~3.0 mg/L，确保聚磷菌有足够的动力进行好氧吸磷。

2.优化排泥策略：

在保证二沉池泥位不致过低及出水SS达标的前提下，适当缩短污泥龄。一般生物除磷系统的SRT宜控制在8~15天（根据水温调整）。   

加大剩余污泥排放量，通过排出富磷污泥将磷移出系统。

3.消除硝酸盐干扰：

可考虑增设厌氧池前的缺氧选择池，或采用倒置A?/O工艺，让回流污泥先进入缺氧区进行反硝化脱氮，去除硝酸盐后再进入厌氧区。

控制好氧池末端曝气量，尽量降低混合液回流中的溶解氧。

2. 强化化学除磷的应急与保障

药剂投加系统的优化：

多点投加： 根据工艺流程，可选择在生化池出水、二沉池配水井或深度处理单元前投加。辅助化学除磷通常采用“同步沉淀”或“后沉淀”方式。

剂量调整：测定最佳投药量，通常铁盐/铝盐的投加量（摩尔比）需根据去除目标磷量进行系数修正（通常需1.5-2.5倍的理论摩尔比）。

pH值调节：

若进水pH波动大，需在加药前增设pH调节池，通过加酸或碱将水体pH调整至金属盐沉淀的最佳区间。

改善水力条件：在投加点增设快速搅拌混合器，并在其后增设絮凝反应池，确保药剂与水中的磷酸根充分反应并长大成絮体。

3. 工艺升级与深度处理

（1）增加深度处理设施：

过滤技术： 在二沉池后增加砂滤池或滤布滤池，截留逃逸的悬浮物及含磷絮体。

磁混凝沉淀： 投加磁粉加载，大幅提高沉淀速度和除磷效率，适用于用地紧张的项目。

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反硝化深床滤池： 既能去除TN，通过投加化学药剂也能同步去除TP。

4. 运行管理与应急响应

（1）全过程监测：

除监测进出水TP外，应增加厌氧池末端磷酸盐、ORP以及硝酸盐的频次监测。若厌氧池末端硝酸盐 > 1mg/L，说明存在严重干扰。

定期检测MLSS（污泥浓度）和MLVSS（挥发性悬浮固体浓度），评估污泥活性。

（2）污泥性状控制：

每日做SV30（30分钟沉降比），观察污泥颜色、沉降性能及上清液清澈度。防止由于污泥膨胀导致的出水SS超标连带TP超标。

关注二沉池出水堰口是否有浮泥堆积，及时清理，防止浮泥随出水流走。

（3）排查内源性污染：

检查污泥脱水滤液（上清液）回流。由于污泥脱水机房使用PAM或铁铝盐，其回流液通常磷含量极高且含有高浓度聚合物，需单独处理（如小规模加药除磷）后方可回流至进水端，避免对生化系统造成冲击。