在水生態(tài)環(huán)境的眾多指標(biāo)中，TP作為衡量水體質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，其重要性不容小覷。那么，TP 里究竟是什么物質(zhì)、有哪些危害、如何對(duì)其進(jìn)行有效的測(cè)定、去除、它的影響因素是什么，今天就咱們就重點(diǎn)討論討論。

TP 是什么

TP，即總磷，是水體中所有含磷物質(zhì)的總稱，包括有機(jī)磷、無機(jī)磷、顆粒態(tài)等。具體指的是水樣經(jīng)過消解后，把各種形態(tài)的磷都轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測(cè)定得到的結(jié)果，它綜合反映了水體中磷元素的含量。

TP 里有什么

我們先把它分為有機(jī)磷、無機(jī)磷和懸浮態(tài)磷結(jié)合就比較有助于理解。

有機(jī)磷：是指磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、含磷農(nóng)藥、核酸、磷脂等。（看不懂？沒事，你只要記著有機(jī)磷就行。）

無機(jī)磷：包含聚磷酸鹽、正磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽。

注：焦磷酸鹽一般出現(xiàn)在工業(yè)廢水較多。

懸浮態(tài)磷：吸附于懸浮顆粒表面，通過沉淀去除。

不同形態(tài)的磷在特定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化。好了，到這里我們就知道總磷里面有什么?？偭拙褪撬麄兊哪棠?。

記不住不要緊，只要記住有機(jī)磷、聚磷酸鹽、正磷酸鹽他們相互作用，咱覺得差不多夠用了。

TP 主要來源

生活污水：人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的污水，比如廚房廢水、洗滌廢水以及糞便污水等。含磷洗滌劑的使用是生活污水磷的重要來源，人體排泄物里也有一定量的磷。

工業(yè)廢水：化工、電鍍、印染、食品加工等眾多工業(yè)生產(chǎn)過程都會(huì)產(chǎn)生含磷廢水?；ば袠I(yè)生產(chǎn)磷肥、含磷農(nóng)藥時(shí)會(huì)排放大量含磷廢水。食品加工行業(yè)使用的含磷添加劑也會(huì)讓廢水中磷含量升高。

農(nóng)業(yè)污染：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量使用的磷肥，降雨和灌溉水會(huì)把農(nóng)田里的磷沖刷到地表水體。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便和污水若未經(jīng)處理直接排放，也會(huì)帶來大量磷。

TP 的危害

水體富營(yíng)養(yǎng)化：水體中總磷過高會(huì)引發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化。磷是藻類生長(zhǎng)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，過量磷會(huì)促使藻類大量繁殖，形成水華或赤潮。藻類過度繁殖會(huì)消耗大量溶解氧，使魚類等水生生物缺氧死亡，還會(huì)改變水體生態(tài)結(jié)構(gòu)，破壞生態(tài)平衡。

水質(zhì)惡化：藻類死亡后被微生物分解，進(jìn)一步消耗溶解氧，同時(shí)產(chǎn)生硫化氫、氨氣等有異味的物質(zhì)，讓水體發(fā)黑發(fā)臭。

TP 去除原理

咱開頭也說了，總磷的去除是去除它里面包含的磷元素，所以磷元素的去除就會(huì)伴隨總磷的下降，但是它的去除過程跟總氮不一樣。

有機(jī)磷去除：有機(jī)磷首先會(huì)在微生物產(chǎn)生的磷酸酶等作用下，逐步水解為無機(jī)磷，如磷酸單酯、磷酸二酯等有機(jī)磷化合物被水解為正磷酸鹽，然后再進(jìn)入聚磷菌的厭氧釋磷和好氧吸磷過程被去除。

厭氧釋磷：在厭氧條件下，聚磷菌釋放體內(nèi)儲(chǔ)存的聚磷酸鹽，吸收污水中的有機(jī)碳源 VFA（揮發(fā)性脂肪酸等），并將其合成 PHB（聚-β-羥基丁酸）等細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)，儲(chǔ)存于體內(nèi)。同時(shí)將聚磷酸鹽分解為正磷酸鹽釋放到細(xì)胞外，此過程中污水中的無機(jī)磷含量升高。

好氧吸磷：進(jìn)入好氧階段后，聚磷菌以 PHB 等儲(chǔ)能物質(zhì)為能源，大量攝取污水中的正磷酸鹽等無機(jī)磷，合成聚磷酸鹽儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽含量升高，污水中的無機(jī)磷含量大幅降低。通過排放富含聚磷菌的剩余污泥，實(shí)現(xiàn)磷從污水中的去除。

那有人就會(huì)不解，為什么吐出來還要吃進(jìn)去呢，這不是矛盾嗎。

究其原因是“超量吸磷”原理，好氧段的吸磷量遠(yuǎn)超厭氧段的釋磷量，你可以理解為拉得少吃的多。

那為什么這么能吃，具體容我打個(gè)電話問下“聚磷菌”。

TP 去除的技術(shù)路徑

化學(xué)沉淀法

原理：向含磷廢水中投加化學(xué)藥劑，使磷與藥劑中的金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶性的磷酸鹽沉淀，將磷從廢水中去除。

常用藥劑：鋁鹽、鐵鹽、熟石灰。

特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，除磷效果穩(wěn)定可靠，能快速降低廢水中的磷含量。但可能會(huì)產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，需要后續(xù)處理，且藥劑投加量過多時(shí)可能會(huì)影響水質(zhì)的 pH 值等指標(biāo)。

生物法

原理：剛剛?cè)コ碚f過了，利用聚磷菌在好氧和厭氧條件下的吸磷和釋磷特性，再通過剩余污泥的排放達(dá)到除磷目的。

常見工藝：AO 工藝(厭氧 - 好氧)、AAO 工藝（厭氧 - 缺氧 - 好氧）、氧化溝等。

特點(diǎn)：生物除磷是性價(jià)比高的除磷方法，無需投加大量化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本相對(duì)較低，且產(chǎn)生的污泥量相對(duì)較少。但對(duì)廢水的水質(zhì)和運(yùn)行條件要求較高，如需要合適的碳源、pH 值、溶解氧等。

吸附法

原理：利用吸附劑的表面特性，通過物理吸附、化學(xué)吸附或離子交換等作用，將廢水中的磷吸附在吸附劑表面，從而達(dá)到除磷的目的。

常用吸附劑：活性炭、沸石、金屬氧化物吸附劑

特點(diǎn)：吸附法操作靈活，可根據(jù)廢水的水質(zhì)和處理要求選擇合適的吸附劑。對(duì)低濃度含磷廢水有較好的處理效果，能深度去除廢水中的磷。但吸附劑的吸附容量有限，需要定期更換或再生吸附劑，運(yùn)行成本較高。

再簡(jiǎn)述幾種

膜分離技術(shù)：通過超濾、納濾或反滲透膜的物理截留作用去除溶解態(tài)和膠體態(tài)磷。

人工濕地：通過植物吸收、基質(zhì)吸附和微生物作用協(xié)同除磷。

結(jié)晶法：是在堿性條件下，通過投加鎂鹽誘導(dǎo)生成鳥糞石，實(shí)現(xiàn)磷的資源化回收。

TP 測(cè)定

總磷的測(cè)定一般采用GB 11893-89《鉬酸銨分光光度法》

原理：酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻鉀反應(yīng)生成磷鉬雜多酸，經(jīng)抗壞血酸還原成磷鉬藍(lán)，在 700nm 波長(zhǎng)下用分光光度計(jì)測(cè)吸光度，依吸光度與磷含量的正比關(guān)系，通過與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比算出總磷含量，測(cè)定前需消解將其他形態(tài)磷轉(zhuǎn)為正磷酸鹽。

缺點(diǎn)：當(dāng)你發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常的時(shí)候就，整個(gè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)做下來要花一個(gè)多小時(shí)，效率低。

這個(gè)時(shí)候我們可選擇“曲線救國(guó)”，采用不消解正磷酸鹽的測(cè)定方法。緊急情況下，可同時(shí)開工，不消解能將測(cè)定時(shí)間縮短一半，快速獲取初步結(jié)果，以便及時(shí)判斷是否存在異常。平時(shí)定期測(cè)定消解和不消解的比值，心理有個(gè)數(shù)，突發(fā)緊急情況的時(shí)候可帶入判斷。

消解和不消解的區(qū)別：消解是將水樣中各種形態(tài)的磷，包括有機(jī)磷、聚磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽等都轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。不消解時(shí)，測(cè)定的僅僅是水樣中原本以正磷酸鹽形式存在的磷。

不消解測(cè)定方法：

1、水樣：進(jìn)水3mL、厭氧3mL、好氧25mL、出水25mL

2、取消4mL過硫酸鉀和消解的過程

3、水定容50mL、加入抗壞血酸1mL、鉬酸鹽2mL

4、反應(yīng)15分鐘開測(cè)，剩下的跟做總磷一樣。整個(gè)過程不一樣的地方就是取消4mL過硫酸鉀和消解的過程。

TP 異常的影響因素

進(jìn)水水質(zhì)異常

進(jìn)水TP濃度突變：工業(yè)廢水沖擊，電鍍、食品加工等高磷廢水混入，超出設(shè)計(jì)處理能力。管網(wǎng)滲漏或雨水稀釋，雨季地表徑流攜帶農(nóng)田磷進(jìn)入管網(wǎng)，導(dǎo)致TP波動(dòng)。

碳源異常：COD/TP 過低（<15），聚磷菌在厭氧段無法獲取足夠揮發(fā)性脂肪酸，導(dǎo)致釋磷不足，后續(xù)吸磷能力下降。碳源類型不匹配，難降解COD，如木質(zhì)素，無法被聚磷菌利用，影響代謝效率。

懸浮態(tài)磷比例升高：初沉池失效、沉砂池跑砂、二沉池跑泥，導(dǎo)致顆粒態(tài)磷未被有效去除，增加后續(xù)生物、化學(xué)處理負(fù)荷及出水異常風(fēng)險(xiǎn)。

工藝控制失當(dāng)

溶解氧：厭氧段溶氧過高，抑制聚磷菌釋磷，破壞“釋磷-吸磷”循環(huán)，控制在0.2 mg/L以下。在好氧段，溶解氧不足會(huì)使聚磷菌的好氧吸磷作用受限，無法充分?jǐn)z取磷，導(dǎo)致磷殘留，一般控制在2-4mg/L。

HRT：水力停留時(shí)間過短，污水中的磷與微生物接觸時(shí)間不足，聚磷菌無法充分進(jìn)行釋磷和吸磷過程。水力停留時(shí)間過長(zhǎng)，為了獲取能量維持生命，會(huì)分解細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的聚磷酸鹽，將磷重新釋放到污水中，這就出現(xiàn)了與正常好氧吸磷相反的現(xiàn)象。

污泥齡：SRT過短，聚磷菌未完成吸磷即被排出，除磷效率降低。SRT過長(zhǎng)，污泥老化，聚磷菌死亡后釋放儲(chǔ)存的磷，變成二次釋磷。排放量不足，污泥中富集的磷未及時(shí)移出系統(tǒng)，導(dǎo)致磷循環(huán)積累。排放過量，聚磷菌過度流失，生物系統(tǒng)恢復(fù)困難。

回流量：內(nèi)回流比不足，缺氧段反硝化不徹底，硝酸鹽氮進(jìn)入?yún)捬醵我种凭哿拙屃住Ｄ侨绻鯌B(tài)氮較多的存在，反硝化菌跟聚磷菌就會(huì)搶奪VFA（碳源）將硝態(tài)氮還原為氮?dú)?。如果污泥回流太小或中斷，聚磷菌流失，生物系統(tǒng)功能崩潰。

設(shè)備與藥劑問題

加藥系統(tǒng)：加藥泵堵塞或計(jì)量偏差，鐵鹽、鋁鹽投加量不足，沉淀反應(yīng)不完全。藥劑及污水混合不充分，接觸不均，生成絮體過小難以沉淀。

攪拌及曝氣：厭氧池?cái)嚢杵魍＾D(zhuǎn)，VFA分布不均，聚磷菌無法高效吸收碳源。好氧池曝氣頭堵塞，局部DO不足，吸磷受阻。

二沉池：污泥膨脹或上浮，含磷污泥隨出水流失，導(dǎo)致TP反彈。刮泥機(jī)故障，污泥淤積導(dǎo)致厭氧釋磷。

環(huán)境與外部干擾

溫度：低溫（<15℃）影響聚磷菌代謝速率下降，釋磷和吸磷效率降低。高溫（>30℃）異養(yǎng)菌繁殖加快，與聚磷菌競(jìng)爭(zhēng)碳源。

重金屬及有毒有害物質(zhì)：進(jìn)水中若含有重金屬離子或有毒有害物質(zhì)，可能會(huì)抑制微生物的活性，影響聚磷菌的代謝和吸磷能力，導(dǎo)致總磷異常。