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在污水处理中，除磷药剂主要用于去除废水中的正磷酸盐、聚磷酸盐、次亚磷酸盐等不同形态的磷。根据磷的存在形式和处理需求，常用药剂可分为以下几类，其作用原理、适用场景及特点如下：
一、金属盐类除磷剂（化学沉淀法核心药剂）
通过与磷酸根离子反应生成难溶性磷酸盐沉淀，是较常用的除磷药剂，适用于 ** 正磷（PO₄³⁻）** 的去除。
1. 铁盐类除磷剂
常用药剂：硫酸铁（Fe₂(SO₄)₃）、氯化铁（FeCl₃）、聚合硫酸铁（PFS，常用）。
适用 pH：5~8（更好 pH 5.5~7），pH 过高易生成 Fe (OH)₃沉淀，降低除磷效率。
优点：除磷效率高（可达 90% 以上），对 pH 适应范围较宽。兼具混凝作用，可降低 SS 和部分 COD。
缺点：投加量过大会导致出水色度升高（Fe³+ 残留）。腐蚀性较强，需注意设备防腐。
2. 铝盐类除磷剂
常用药剂：硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）、聚合氯化铝（PAC，较常用）、铝酸钠。
反应原理：\(\text{Al³+} + \text{PO₄³−} \rightarrow \text{AlPO₄↓（磷酸铝沉淀）}\) 水解生成的 Al (OH)₃胶体能吸附磷。
适用 pH：6~7.5（超过 8 时，Al³+ 形成 AlO₂⁻，除磷效果下降）。
优点：成本较低，絮体沉降性能较好。对水质波动适应性强。
缺点：高 pH 条件下效果显著下降。过量投加导致铝离子残留，需控制用量。
3. 钙盐类除磷剂
常用药剂：氢氧化钙（Ca (OH)₂，熟石灰）、氧化钙（CaO）。
适用场景：高浓度磷废水（如磷化液废水），或需要同时调节 pH 为碱性的场景。
优点：药剂成本极低，适合大规模除磷。生成的沉淀稳定性高，磷残留量低。
缺点：需将废水 pH 调至 10~11，后续需回调 pH，增加工序。产泥量极大（含 Ca (OH)₂和 CaCO₃），污泥处理成本高。
二、非金属盐类除磷剂（针对特殊磷形态）
1. 次亚磷去除剂（针对次磷、亚磷）
适用对象：电镀、化工废水中的次磷酸盐（H₂PO₂⁻）、亚磷酸盐（HPO₃²⁻）（无法与普通金属盐直接沉淀）。
作用原理：采用均相共沉淀技术，通过添加催化剂（如 Fe²+/Mn²+）和氧化剂（如 H₂O₂），将次亚磷氧化为正磷，再与金属盐反应；或使用新型螯合药剂（如含硫 / 氮基团的有机高分子），直接与次亚磷形成螯合沉淀。
特点：需控制反应条件（如 pH、氧化还原电位），工艺较复杂，但针对性强。
2. 有机磷降解剂
适用对象：农药、医药废水中的有机磷（如磷酸酯类）。
作用原理：通过氧化（芬顿、臭氧）或水解酶催化，将有机磷分解为正磷，再通过金属盐沉淀去除。
三、复合除磷剂（协同增效）
成分：复配铁盐 / 铝盐与高分子絮凝剂（如 PAM），或添加微量元素（如镁离子）。
优势：兼具混凝与除磷功能，减少药剂投加量。改善絮体沉降性能，降低污泥含水率。
典型案例：镁盐 - 铁盐复合剂：利用 Mg²+ 与 PO₄³−生成磷酸镁铵（鸟粪石，MAP）沉淀，适用于高氨氮、高磷废水（如养殖废水）。
四、微生物辅助除磷（生物法协同药剂）
在生物除磷工艺（如 A²/O）中，可投加少量化学药剂辅助提高除磷效率：
碳源补充剂：甲醇、乙酸钠（当废水 C/N 不足时，促进聚磷菌富集）。
微量元素：铁、锌（维持微生物代谢活性，增强摄磷能力）。
五、除磷药剂选择原则
磷的形态：正磷：优先铁盐 / 铝盐（低成本、高效），高浓度时可选钙盐。
次亚磷 / 有机磷：需先氧化 / 降解为正磷，再配合专用螯合药剂。
废水 pH：中性废水（pH 6~8）：选铁盐、铝盐（PAC/PFS）。
碱性废水（pH>9）：直接投加钙盐，避免调节 pH。
成本与污泥量：钙盐成本更低，但产泥量更大；铁盐次之，铝盐产泥量较少。
后续工艺：若需深度处理（如回用），避免钙盐（易结垢），优先铁盐 / 铝盐。
六、注意事项
投加点：在混凝阶段投加（如初沉池、二沉池前），与污泥回流系统兼容。
投加量：需通过小试确定（磷与金属盐的摩尔比，如 Fe³+:PO₄³−=1.5~3:1）。
污泥处理：金属盐除磷产生的污泥需稳定化处理（如浓缩、脱水），钙盐污泥需注意碱性残留。
除磷药剂的核心是通过化学沉淀、氧化降解、生物协同等方式，将不同形态的磷转化为可分离的固相。选择时需结合磷的形态、水质参数（pH、浓度）及处理成本，优先采用金属盐类（铁 / 铝盐）处理正磷，针对特殊磷形态（次亚磷、有机磷）需配套氧化或螯合工艺。实际工程中，化学除磷常作为生物除磷的补充，确保总磷（TP）稳定达标（如地表水排放≤0.5 mg/L）。