Study of the chemical removal of phosphorus at the municipal wastewater treatment facilities of the Samara urban district
Authors: Егорова Ю.А. , Степанов С.В. , Нестеренко О.И. , Стрелкова Т.А. 
Published: September 2021

Определены параметры реагентного удаления фосфора из сточных вод г. Самары. Исследования проводились методом пробного коагулирования исходной и осветленной сточной воды и иловой смеси аэротенков. Установлено, что при одинаковых дозах реагента наиболее глубокое удаление фосфора происходит из иловой смеси. При использовании сульфата алюминия удаление фосфора фосфатов происходило на 0,3–1,6 мг/л глубже, чем при обработке полиоксихлоридом алюминия «Аква-Аурат-30Ô», в зависимости от исходных концентраций. Содержание остаточного алюминия в очищенной воде при использовании «Аква-Аурат-30Ô» в среднем было на 8% ниже, чем при использовании сульфата алюминия, – 0,1680,221 мг/л против 0,1730,274 мг/л. Сравнительные результаты реагентной обработки коагулированием с применением флокулянтов и без них показали, что дополнительное дозирование флокулянта не привело к повышению эффективности удаления фосфора. Определено, что при концентрации фосфора фосфатов в иловой смеси 3,7–5,2 мг/л для достижения эффективности очистки выше 85% требовался 1,3–1,8-кратный избыток сульфата алюминия, а при более низких концентрациях 1,23–1,87 мг/л данная эффективность достигалась лишь при 3,1–5-кратном избытке реагента. Результаты исследований использованы в проекте реконструкции сооружений доочистки канализационных очистных сооружений г. Самары, которым предусмотрено химическое удаление фосфора в дополнение к улучшенному процессу биологического удаления фосфора. Принятая расчетная доза сульфата алюминия 10 мг/л по товарному продукту позволит снизить концентрацию фосфатов после основной ступени биологической очистки с 0,53 до 0,2 мг/л.

The parameters of the chemical removal of phosphorus from wastewater in Samara have been determined. The studies were carried out by the method of trial coagulation of raw wastewater, primary effluent and mixed liquor from the aeration tanks. It was found that at the same doses of the chemical, the enhanced removal of phosphorus occurs from the sludge mixture. While using aluminum sulfate, the removal of phosphorus phosphates was enhanced by 0.3–1.6 mg/l more than while adding Aqua-Aurat-30TM aluminum polyoxychloride, depending on the initial concentrations. The concentration of residual aluminum in the effluent while using Aqua-Aurat-30TM was on average 8% lower than while using aluminum sulfate – 0.168–0.221 mg/l versus 0.173–0.274 mg/l. Comparative results of the chemical coagulation with the use of flocculants and without them showed that additional dosing flocculant did not result in an increase in the efficiency of phosphorus removal. It was determined that to achieve above 85% treatment efficiency at a phosphorus-phosphate concentration in the mixed liquor of 3.7–5.2 mg/l, a 1.3–1.8-fold excess of aluminum sulfate was required, and at lower concentrations of 1.23– 1.87 mg/l, this efficiency was achieved only with a 3.1–5-fold excess of the chemical. The research results were used in the project of upgrading a tertiary treatment plant at the Samara wastewater treatment facilities, that provided for the chemical removal of phosphorus in addition to the enhanced process of biological removal of phosphorus. The accepted calculated dose of aluminum sulfate 10 mg/l for a commercial product will reduce the concentration of phosphates after the main stage of biological treatment from 0.53 to 0.2 mg/l.