由于污水中的磷酸鹽可生成化學沉淀的作用，在污水廠不僅僅依靠生物除磷的作用，化學除磷系統在大多數污水廠磷的去除也是必不可少的方式，因此在實際的運行中，對于化學除磷的優化管理同樣是重要的污水廠除磷優化管理中的重要內容之一。

化學除磷的優化主要優化原有污水廠采用人工控制投加的方式，實現化學除磷藥劑的精準投加系統，主要是通過下面幾個方面實施優化管理：

1.建立前饋-反饋式精準投加系統：

利用在線控制技術，在化學除磷的前后設置控制點，進行反應前、反應后信號進行前饋和反饋聯合控制，最終實現精準加藥。前饋控制：在進水口或生化池出水口安裝在線總磷（TP）或正磷酸鹽（PO???-P）分析儀，將實時監測數據傳輸至PLC或中控系統。反饋控制：在最終出水口或深度除磷單元出口安裝TP分析儀，作為反饋信號。精準加藥除磷的聯動控制：設置除磷的PLC系統根據前饋和反饋信號，依據預設的摩爾比（如n(Fe??):n(P)=1.2~2.0）、預設的化學藥劑質量百分比濃度（如10%），計算所需要的加藥量，根據計算值自動精確調節計量泵的頻率或沖程，實現藥劑的精準投加，避免浪費和欠量。

精準加藥的優化措施和算法其實并不是很復雜，但是會受制于需要增加前饋和反饋的在線TP的檢測儀表的數據準確性，這些儀表需要增加專業的技術人員來進行日常的維護來保障數據的準確性，這一點也是現在大多數污水廠所缺乏的。同時化學藥劑的恒定的質量保障，也是精準加藥實施的重要基礎，化學除磷藥劑的質量的參差不齊，使預設的計算公式不吻合實際的藥劑質量百分比濃度，造成精準加藥的偏差，這也需要在實施精準加藥系統前做好充分的考察和選擇，以免精準加藥最終的實現效果達不到預計的目標。

2．優化投加點與混合裝置：

化學除磷的優化管理中藥劑和水中的磷酸根具備充足的反應時間和充分混合是使化學藥劑性能釋放的主要影響因素，因此在化學除磷的優化管理中，對投加點和混合也是非常重要的優化措施。這些優化措施主要有：

多點投加：根據工藝特點，可選擇在初沉池前、曝氣池末端、二沉池進水管線等多點投加，并進行效果評估，選擇最佳投加點。通常，在生化處理之后投加作為“收尾”處理，效果最穩定。

強化混合：在藥劑投加點后設置管道混合器或機械攪拌裝置，確保藥劑在10-30秒內與水體快速、均勻混合，提高反應效率。

3．生物-化學協同增效與磷資源化

對于化學除磷來說，污水廠運維管理人員必須樹立清晰的定位，在工藝管理上要分析合理的生物化學除磷的地位關系，在基礎原則上進行協同優化，而不是單一的工藝調控依賴和過度相信化學除磷，化學除磷受到反應時間、反應場所，化學污泥的影響，在設計中也并沒有設立系統磷全部去除的化學反應構筑物，因此必須利用好生物除磷。明確工藝定位必須堅持“生物為主，化學為輔”的原則。充分挖掘EBPR的潛力，將其作為基礎除磷單元，承擔70%-90%的磷負荷。化學除磷則作為保障措施，用于處理沖擊負荷和深度除磷，確保出水穩定達標。

在污水廠的優化中，對磷也要進行資源化的利用，未來污水廠將朝向資源化工廠方向發展，磷作為利于回收的資源可以作為污水廠資源化的有益探索。對于磷濃度較高的污泥的側線流（如污泥消化液、脫水機濾液），其磷濃度可達幾十甚至上百mg/L，是磷回收的理想對象。可引入鳥糞石（磷酸銨鎂，MAP）沉淀法。通過向該高濃度含磷廢水中投加鎂源（如氧化鎂、氯化鎂）并調節pH至8.0-9.0，可促使磷酸根、銨根和鎂離子反應生成鳥糞石（MgNH4PO4·6H2O）。這也是一種工藝稱為測流除磷。鳥糞石是一種優質的緩釋復合肥，其回收不僅能降低主體工藝的磷負荷，還能變廢為寶，產生經濟效益，是實現污水處理廠可持續發展的方向。

除去這些常規性質的生物、化學以及生化協同除磷的優化管理之外，對地處溫帶地區的中國北方地區的污水處理廠除磷工藝的管理還需要在工藝優化上注意的方面有：

1、低溫高效生物除磷技術研發：深入研究北方地區低溫環境下聚磷菌的生理生化特性和群落結構變化，篩選和馴化耐低溫、低碳磷比的新型高效聚磷菌或微生物菌劑 。開發新型反應器構型和運行模式，如強化生物膜工藝、厭氧氨氧化耦合除磷等，以提高低溫條件下生物除磷的效率和穩定性。

2、碳源精細化管理與內源碳源挖掘：針對低碳磷比問題，應進一步探索和優化內源碳源（如污泥消化液、儲存發酵液、初沉污泥水解液）的利用技術，減少對外加碳源的依賴，從而降低運行成本和碳足跡。同時，研究不同碳源種類對聚磷菌和反硝化菌競爭關系的影響，實現碳源的精準分配和高效利用。   

3、多工藝協同與深度除磷：推廣生物、化學、物理等多種除磷技術的優化組合和深度處理工藝，如MBR-DF（膜生物反應器-超低壓納濾組合工藝）雙膜法、混凝沉淀+過濾、過濾加氣浮等，以應對極端水質波動和實現更高排放標準。特別是在冬季，應充分發揮化學除磷的輔助作用，并探索更經濟高效的化學藥劑。

4、智慧化運行與管理：發展基于大數據、人工智能和物聯網的智慧水務系統，實現污水處理廠的全流程實時監測、智能診斷和優化控制。通過預測性維護、能耗優化和藥劑精準投加，提高運行效率，降低能耗物耗，增強系統應對季節性變化的韌性。   

5、磷資源化利用與循環經濟：加大對磷回收技術的研發和推廣力度，特別是鳥糞石結晶和吸附法等能夠產生高附加值磷產品的技術。推動污水處理廠向資源工廠轉型，構建“水處理-能源循環-資源回收”一體化的運作模式，實現環境效益和經濟效益的雙贏。

6、工程示范與經驗推廣：持續開展北方地區污水處理廠除磷效果顯著的工程示范項目的實際數據探究，積累不同工藝在實際運行中的經驗數據，并進行技術經濟評估，為更大范圍內的推廣應用提供可靠依據。

通過上述的做法，北方地區污水處理廠的總磷去除能力大部分依賴化學藥劑的現狀將得到明顯的改善，為區域水環境質量的持續改善和生態文明建設貢獻力量，同時也是對污水處理資源化利用的積極探索。（來源：土木在線）