幾種無(wú)機(jī)混凝劑除磷優(yōu)化及污水深度凈化處理

1、幾種無(wú)機(jī)混凝劑除磷優(yōu)化及污水深度凈化處理目前,我國(guó)85%的湖泊均存在不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化,有研究說(shuō)明,城市污水的不合理排放是導(dǎo)致自 然水體中磷含量超標(biāo)的主要因素.對(duì)于低碳源的城市污水而言,其通常難以同時(shí)滿足生物脫氮及生物除磷 對(duì)碳源的需求,從而導(dǎo)致污水處理工藝的除磷效率低下.為到達(dá)日趨嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn),化學(xué)輔助除磷 方法逐漸被廣泛采用.化學(xué)法除磷的效率高于生物法,且操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠.XX污水處理廠目前使用的除磷劑是液態(tài)聚合鋁鐵LPAFC.筆者通過(guò)試驗(yàn)比照了聚合硫酸鐵PFS、聚合氯化鋁PAC、聚合硅酸鋁鐵PAFSi、聚合氯化鋁鐵PAFC和該廠目前使用的液態(tài)聚合鋁鐵等混凝 劑的除磷效能及本錢情況

2、,以期為該污水廠深度除磷提供參考.1材料和方法1.1 藥劑5種用作除磷劑的混凝劑均為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,除 LPAFC來(lái)自淄博華清凈水產(chǎn)品外,其余產(chǎn)品 均來(lái)自湖北盛世環(huán)保科技.PFS ,Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)>24.40%;PAC ,Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)>29.05%;PAFSi ,Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù) >1.54%, Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù) >18.30%;PAFC , Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù) >2.46%, Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù) >23.60%;液態(tài)聚合鋁鐵,Fe2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù) >3.94%, Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù) >2.36%.PFS、PAC、PAFSi、PAFC

3、 為固體,使用時(shí)均配制成1%的溶液.1.2 試驗(yàn)條件及方法試驗(yàn)以XX污水處理廠的沉砂池出水為原水,pH為7.377.69,濁度為258541NTU , COD為716.26939.1mg/L , TP為3.287.14mg/L , TN為82138.4mg/L .采用燒杯試驗(yàn)進(jìn)行混凝試驗(yàn),試驗(yàn)在MY3000-6A型六聯(lián)混凝試驗(yàn)攪拌儀上進(jìn)行.取 1L水樣置于6個(gè)燒杯中,參加一定量混凝劑,先以 300r/min速度快速攪拌1min ,再以50r/min速度慢速攪拌15min ,最后靜置沉淀15min ,取液面下23cm 處水樣測(cè)定 pH、TP、濁度、COD、TN等.1.3檢測(cè)方法COD采用快速密閉

4、彳t化消解法;TP采用鋁睇抗分光光度法;TN采用哈希試劑；pH采用sension1便攜 式pH測(cè)量?jī)x；濁度采用HI98703高精度數(shù)據(jù)型濁度測(cè)定儀.2結(jié)果與討論2.1 對(duì)TP的去除效果研究藥劑投加量和 TP去除率之間的關(guān)系,通常用投藥量系數(shù) 3表示,即：3 =nM : nTP.本試驗(yàn) 中M代表三價(jià)金屬陽(yáng)離子,即 Fe和/或AL 3受多種因素影響,其理論值為 1 ,但實(shí)際值通常在 23或 者更Wj 5.針對(duì)5種不同的除磷藥劑,投藥量系數(shù)與對(duì)應(yīng)的TP去除效果見(jiàn)圖1.從圖1可以看出,對(duì)于 PFS、PAC、PAFSi、PAFC和LPAFC這5種混凝劑,除磷率均隨3的升高投藥量的增加而升高；3 =2寸,

5、5種混凝劑出水TP質(zhì)量濃度依次為 PFS2.2 對(duì)COD的去除效果不同3下5種混凝劑對(duì) COD的去除率見(jiàn)圖2.由圖2可以看出,對(duì)于 PFS和LPAFC ,污水COD的去除率大致隨藥劑投加量的加大而增加,而PAC、PAFSi和PAFC對(duì)COD的去除率具有一定的波動(dòng)性.在試驗(yàn)投藥量范圍內(nèi),PAC對(duì)COD的去除率最高,到達(dá)了 75.40%,其次是 PAFSi、PAFC、PFS 和 LPAFC,去除率分別為 65.55%、63.51%、62.62%、 50.30% ,對(duì)應(yīng)的 3 為 3.80、2.00、3.20、2.00、4.33.隔70硬網(wǎng)鈉如卻1* PAFSi-PAJCe p4FPAC高效去除CO

6、D的主要原因在于其高效的絮凝作用,不僅能夠去除SS形態(tài)的COD,還能夠去除膠體態(tài)的COD.2.3 對(duì)TN的去除效果不同3下5種混凝劑對(duì)TN的去除率見(jiàn)圖3.由圖3可以看出,5種混凝劑對(duì)TN的去除率沒(méi)有明顯的規(guī)律,去除率都比擬低.PAC在3 =3.04時(shí),對(duì)TN的去除率到達(dá)了 33.77%,而PFS、PAFSi、PAFC、LPAFC的最高去除率分別只有 27.19%、17.44%、污水中的TN主要以NO3-、NO2-和NO4+等無(wú)機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮等形式存在. 對(duì)氮的去除主要依靠的是生物作用,混凝過(guò)程中TN的去除來(lái)自于含氮物質(zhì)與混凝劑的共沉降,這可能是導(dǎo)致TN去除率較低的一個(gè)原因

7、.2.4 對(duì)濁度的去除效果不同3下5種混凝劑對(duì)濁度的去除率如圖4所示.由圖4可以看出,5種混凝劑對(duì)濁度的去除率隨著投加量的增加而增大.其中 PAFSi和PAFC對(duì)濁 度的去除率最高,分別到達(dá)了 91.48%和91.24%,對(duì)應(yīng)的3為2.47和3.20,投加質(zhì)量濃度均為 100mg/L. 其次是PFS和LPAFC ,去除率分別為88.57%和85.91% .而PAC對(duì)濁度的去除效果最差,去除率只有64.65%.2.5 藥劑最正確投加量確實(shí)定北京XX污水處理廠采用循環(huán)式活性污泥(CAST)工藝.運(yùn)行數(shù)據(jù)說(shuō)明,進(jìn)水TP質(zhì)量濃度總體上維持在5mg/L左右,出水TP質(zhì)量濃度平均為 2.9mg/L ,去除

8、率為56.9% ,不能滿足出水標(biāo)準(zhǔn).為到達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),采用前置化學(xué)輔助除磷工藝.在除磷率為56.9%的前提下,要使出水到達(dá)國(guó)家一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn),生化池的進(jìn)水TP質(zhì)量濃度應(yīng)該限制在 2.3mg/L以下.通過(guò)試驗(yàn)確定化學(xué)除磷階段, 投力口 PFS、PAC、PAFSi、PAFC 和 LPAFC 時(shí)分別按 3 為 1.49、3.54、2.94、3.20、1.76 投加可以滿足 生化池進(jìn)水要求,對(duì)應(yīng)的投加質(zhì)量濃度分別為72、93、116、100、204mg/L.2.6 經(jīng)濟(jì)效益分析現(xiàn)根據(jù)所選藥劑的現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)分析,見(jiàn)表表本錢分析藥劑最正確投藥質(zhì)量濃度F (mgL )藥劑價(jià)格/(元r單位

9、藥劑本錢阮m 巧PFS7224000.17PAG931350014PAFSi1161700020PAFC10015500 16LPAFC2046000 12從表1可以看出,LPAFC的單位藥劑本錢最低,只有 0.12元/m3,因此建議采用LPAFC作為化學(xué) 輔助除磷藥劑.2.7 藥劑投加量與出水 TP濃度的相關(guān)性以LPAFC作為同步除磷藥劑,在不同藥劑投量下分析投藥量系數(shù)3與出水TP濃度的相關(guān)性.結(jié)果說(shuō)明：當(dāng)34.33寸,3與出水TP濃度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性,相關(guān)函數(shù)為 y=0.0111x2-0.6401x+3.3772(R2=0.9991).在實(shí)際污水處理中,可以參考其相關(guān)關(guān)系, 研究并推廣污水處理廠化學(xué)除磷工藝精確限制技術(shù),在保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下,實(shí)現(xiàn)降低藥劑投加量,同時(shí)減少污 泥排放量,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能和優(yōu)化運(yùn)行的目的.3結(jié)論對(duì)PFS、PAC、PAFSi、PAFC和北京排水集團(tuán) XX污水處理廠目前所用的液態(tài)聚合鋁鐵等5種混凝劑的除磷效能進(jìn)行了考察,得出以下結(jié)論：(1)5種藥劑對(duì)TP、COD和濁度都有一定的去除,但是對(duì) TN的去除率很低.(2) 3 =滌件下,PFS對(duì)TP的去除效果最好.要使XX污水處理廠的出水到達(dá)國(guó)家一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)驗(yàn)條件下 PFS、PAC、PAFSi、PAFC和液態(tài)聚合鋁鐵的投加