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本文针对集中式污水处理厂(包括城镇生活污水处理厂、工业园区污水处理厂、混合型污水处理厂)除磷效果不理想,尾水总磷易超标,远高于受纳水体功能区标准,存在诱发水体富营养化风险等问题,研发了基于地表水Ⅲ类标准的尾水深度除磷技术,即通过化学混凝或氧化预处理+混凝,将磷深度处理至受纳水体功能区要求的标准值,进一步改善水环境和水生态。1.污水厂尾水中各形态磷的分布特征。本研究选取了1家城镇污水厂和1家电镀工业园区污水厂,对其尾水中磷浓度和不同形态磷的组成进行了调查。结果表明,城镇污水厂尾水总磷浓度在0.41-1.39 mg/L之间,平均值为0.94 mg/L,多数情况下超过了排放标准；电镀工业园区污水厂尾水的总磷浓度在1.16-1.21 mg/L之间,也超过了排放标准。城镇污水厂尾水中不同形态磷的分布为：溶解态正磷酸盐含量58.45%,其他溶解态磷含量21.83%,悬浮态磷占总磷的19.72%。电镀工业园区污水厂尾水的不同形态磷的比重为：其他溶解态磷(以次亚磷酸盐为主)76.72%,悬浮态磷12.07%,溶解性正磷酸盐11.21%。2.常规混凝剂对城镇污水厂尾水的处理效果。由于城镇污水厂尾水中正磷酸盐含量较高,适合通过混凝法除磷。本研究选用氯化铝(AlCl3)、氯化铁(FeCl3)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铝(PAC)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等5种混凝剂,考察各种混凝剂在不同投加量时,对尾水的磷含量去除效果。前四种混凝剂在投加量为40 mg/L时,出水中总磷浓度可达到废水排放标准(0.5 mg/L),而氢氧化钙在投加量120 mg/L时才能满足达标排放。在氯化铝和氯化铁的投加量为80 mg/L时,尾水中总磷可达到地表水Ⅲ类标准(0.2 mg/L); PAS和PAC在投加量为100 mg/L时,尾水总磷基本可达地表水Ⅲ类标准,满足同级排入要求；而氢氧化钙在实验投加药量范围内,并不能达到同级排入要求。3.复合混凝剂合成及对城镇污水厂尾水的处理效果。为了改善絮凝效果、降低处理成本,本研究制备了不同金属离子配比的复合型聚硅酸铝铁(PSAF)、聚硅酸镁铁混凝剂,并与氯化铁和PAC等常规混凝剂处理效果进行对比。结果表明,对于处理TP含量为0.96 mg/L, CODCr含量为32 mg/L的城镇污水厂尾水：PSAF金属离子配比为1：1时,除磷效果更好；相比投加PSAMF (1:1)和FeCl3,投加PSAF (1:1)去除TP、CODcr和浊度的效果更好,在投加量为0.192 mmol/L时,尾水处理后的TP和CODcr均可满足地表水Ⅲ类标准。4.电镀工业园区污水厂尾水中磷的高效处理技术。由于尾水中次亚磷酸盐含量较高,需要经过高级氧化等预处理后再进行混凝沉淀处理。本研究首先对高锰酸钾氧化、芬顿、臭氧氧化等三种预处理方法进行筛选,结果发现,高锰酸钾氧化法反应时间较长,需要在酸性条件进行,且出水锰离子容易超标；芬顿法也需要调整pH,且污泥产量大；臭氧氧化反应速度快、去除效果好。最终选择了O3+PSAF技术,对实际电镀工业园区污水厂尾水进行处理,尾水总磷浓度为1.16 mg/L,次亚磷酸盐含量为0.89 mg/L,COD含量为76 mg/L；当臭氧投加量为24mg/L, PSAF投量0.32 mmol/L时,尾水中磷浓度可满足地表水Ⅲ类标准,同时COD值降至一级A标准以下。