低溫生活污水化學(xué)生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理試驗(yàn)研究

1、中國(guó)圖書分類號(hào)：X703.1國(guó)際圖書分類號(hào)：628.2工學(xué)碩士學(xué)位論文低溫生活污水化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理試驗(yàn)研究碩 士 研 究 生：周靜導(dǎo)師：李名銳 副教授申 請(qǐng) 學(xué) 位：學(xué) 科、專 業(yè)：所 在 單 位：答 辯 日 期：授予學(xué)位單位：工學(xué)碩士市政工程市政環(huán)境工程學(xué)院2007年7月哈爾濱工業(yè)大學(xué)Classified Index：X703.1U.D.C.: 628.2A Dissertation for the Degree of M. Eng.CHEMICAL-BIOLOGICALFLOCCULATION ENHANCED PRIMARYTREATMENT IN LOW TEMPERATUR

2、EDOMESTIC WASTEWATERCandidate：Supervisor：Academic Degree Applied for：Specialty：Affiliation:Date of Defence：Degree-Conferring-Institution：Zhou JingAssoc.Prof. Li MingruiMaster of EngineeringMunicipal EngineeringSchool of Muni.&Env.EngJuly, 2007Harbin Institute of Technology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要針對(duì)傳統(tǒng)城市

3、污水二級(jí)處理工藝存在基建投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、磷去除效果差、在低溫條件下出水效果差等缺點(diǎn)，本研究采用化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)技術(shù)處理低溫低濃度城市生活污水，對(duì)該處理技術(shù)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究；將該處理與化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理 (CEPT)進(jìn)行比較；對(duì)該處理技術(shù)回流污泥的絮凝性能進(jìn)行了初步探討。在 1218時(shí)確定化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理運(yùn)行參數(shù)為：硫酸鐵投加量為 40mg/L，絮凝曝氣強(qiáng)度和對(duì)應(yīng)的絮凝時(shí)間為 0.08 m3/h，15min；0.04m3/h，25min，污泥活化時(shí)間 150min，絮凝池污泥濃度約 3.2 MLSS/COD。與 1218時(shí)相比， 510時(shí)的 COD、 SCOD和 UV

4、254的去除率分別降低了 20.00%、33.88%和 16.40%。提高投藥量為 60 mg/L，COD、SCOD和UV254的去除率分別回升到 66.67%、39.71%和 48.39%。說明化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理可以通過提高硫酸鐵投加量來在一定程度上彌補(bǔ)溫度降低所帶來的不利的影響、保持出水效果穩(wěn)定。在 510和 1218的低溫條件下，與 CEPT 相比化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理在硫酸鐵投加量降低了 25%和 33%的基礎(chǔ)上，COD 去除率分別提高了 12.72%和 23.80%，達(dá)到 66.67%和 79.03%；SCOD 去除率分別提高了24.53%和 49.39%，達(dá)到 39.7

5、1%和 65.34%。在兩種溫度范圍內(nèi)，化學(xué)生物絮凝一級(jí)強(qiáng)化處理與 CEPT 均可將濁度去除 93%以上；將總磷去除 96%以上；但是對(duì)氨氮的去處效果不明顯，去除率最高僅為 14%，所以出水需要進(jìn)行脫氮處理。說明化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理通過回流污泥，在減少藥劑投加量的同時(shí)提高處理效果。盡管硫酸鐵水解消耗水中OH-，但因進(jìn)水是中性偏堿，所以水質(zhì)能夠維持在中性范圍，適合生物生存，即回流污泥前不需要調(diào)節(jié)pH值。出水酸堿度可達(dá)標(biāo)排放?；瘜W(xué)-生物絮凝工藝中回流污泥的絮凝性能研究結(jié)果表明：生物絮凝性能受到化學(xué)藥劑的抑制，但這種污泥仍能有效的絮凝吸附污染物，說明化學(xué)-生物絮凝工藝污泥中生物和化學(xué)絮凝作用并

6、非相互孤立，而是協(xié)同作用的?；瘜W(xué)-生物絮凝工藝污泥的胞外聚合物（EPS）為 108.66 mg/VSS，微生物活性較高，絮凝能力較強(qiáng)?；瘜W(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)工藝在低溫條件下對(duì)濁度、COD、SCOD 和 TP-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文都有較好的去除效果，并且運(yùn)行管理方便，符合我國(guó)目前的國(guó)情，對(duì)緩解資金短缺、促進(jìn)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞生活污水；化學(xué)-生物絮凝；胞外聚合物（EPS）- II -哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractMany traditional secondary wastewater treatment plants fac

7、e such problems,namely high construction cost, expensive operating cost, low phosphorousremoval, and maladjustment in low temperature case. Chemical-BiologicalFlocculation Enhanced Primary Treatment (CBEPT) was used in this study totreat low temperature and low concentration domestic wastewater, in

8、which thechemical-biological flocculation was studied emphatically and was comparedwith the Chemically Enhanced Primary Treatment (CEPT). Meanwhile theflocculation capability of the recycled sludge was analyzed primarily in theChemical-Biological Flocculation Enhanced Primary Process.The operation p

9、arameters of the CBEPT were determined in 1218 asfollows: ferric sulfate dosage 40mg/L, aeration rate and flocculation time 0.08m3/h，15min and 0.04 m3/h，25 min, sludge activated aeration time 150 min ,sludge concentration 3.2 MLSS/COD.Compared with the condition of 1218, the removal rates of COD,SCO

10、D and UV254 were decreased by 20.00%, 33.88% and 16.40% at 510respectively. When ferric sulfate concentration was increased to 60mg/L, theremoval rates of COD, SCOD and UV254 were up to 66.67%, 39.71% and 48.39%respectively, which indicated that increasing ferric sulfate dosage could offset thenegat

11、ive influence caused by lower temperature.In 12 18 and 5 10 , compared with CEPT for same influent,CBEPT could not only decrease the dosage of ferric sulfate by 25%33%, butalso improve removal rates of the analysis terms, which of both COD and SCODwere increased obviously, the removal rates of COD w

12、ere 66.67% and 79.03%,increasing by 12.72% and 23.80% respectively, the removal rates of SCOD were39.71% and 65.34%, increasing by 24.53% and 49.39% respectively. Theremoval rates of turbidity and TP were more than 93% and 96% respectively, butthat of NH3-N was just 14%, so there was need to treat t

13、he effluent bydenitrification. The results showed that through recyled sludge CBEPT coulddecrease ferric sulfate dosage and the removal rates were increased at the sametime.- III -哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文Despite ferric sulfate dydrolyzing with OH-, the system kept neutral becausethe influent was a little alk

14、aline, and microorganism adapted well to the change,so there was no need to adjust pH value. The pH value of the effluent could meetthe standard of wastewater discharge.Study on the flocculation capability of the recycled sludge showed thatflocculation capability was restrained by chemical dosage, b

15、ut the sludge stillkept efficient adsorption and flocculation, which indicated that this kind ofsludge came from a closely chemical-biological-ingrated wastewater treatmentprocess. Extracellular polymeric substances (EPS) concentration was 108.66mg/gVSS and microorganism was active in the Chemical-B

16、iological Flocculationprocess.CBEPT has good enhanced removal efficiency to turbidity、COD、TP inlow temperature case. It is accordant with the situation of our country: therunning and management are convenient, which has important realistic meaningfor abating the lack of funds and improving environme

17、nt and economydevelopment harmony. Therefore CBEPT has a very bright future. This studygave some guidance for the applying and spreading of CBEPT in our country.Keywordsdomestic wastewater;Chemical-BiologicalFlocculation;Extracellular polymeric substances (EPS)- IV -哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文目錄摘要 . IAbstract .

18、III第 1 章 緒論 .11.1 課題背景 .11.2 采用強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義 .21.3 三種常見強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究狀況 .31.3.1 化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理 .31.3.2 生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理 .51.3.3 化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理 .71.4 低溫污水處理現(xiàn)狀 .91.5 污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展 .111.5.1 常用剩余污泥處理處置方法 .111.5.2 污泥減量化的新思路 .131.6 本課題的提出、意義和研究?jī)?nèi)容 .151.6.1 課題的提出與意義 .151.6.2 課題的研究?jī)?nèi)容 .16第 2 章 試驗(yàn)材料和分析方法 .172.1 生活污水水質(zhì) .172.2

19、 試驗(yàn)材料和方法 .192.2.1 試驗(yàn)水樣 .192.2.2 試驗(yàn)材料 .192.2.3 一般分析項(xiàng)目及方法 .202.2.4 胞外聚合物的分析方法 .212.2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線 .212.3 本章小結(jié) .23第 3 章 CEPT處理低溫生活污水試驗(yàn)研究 .243.1 低溫條件下CEPT運(yùn)行參數(shù)的研究 .243.1.1 攪拌條件的確定 .243.1.2 硫酸鐵投加量的確定 .25-V-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3.2 CEPT的其他影響因素 .263.2.1 生活污水pH值的影響 .263.2.2 溫度的影響 .273.3 CEPT處理污染物質(zhì)的機(jī)理分析 .303.4 本章小結(jié) .32第

20、4 章 化學(xué)-生物絮凝處理低溫生活污水試驗(yàn)研究 .344.1 低溫條件下化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理運(yùn)行參數(shù)的研究 .344.1.1 硫酸鐵投加量的確定 .344.1.2 污泥活化時(shí)間的確定 .364.1.3 絮凝時(shí)間的確定 .384.1.4 曝氣攪拌強(qiáng)度的確定 .404.1.5 MLSS/COD的確定 .424.2 化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理其他影響因素的研究 .444.2.1 生活污水pH值的影響 .444.2.2 溫度的影響 .464.3 化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理與CEPT的比較 .484.3.1 濁度處理效果的比較 .484.3.2 COD處理效果的比較 .494.3.3 SCOD處理

21、效果的比較 .514.3.4 TP處理效果的比較 .524.3.5 NH 3 -N處理效果的比較 .534.4 本章小結(jié) .54第 5 章 化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理回流污泥絮凝性能研究 .565.1 回流不同污泥處理生活污水的對(duì)比研究 .565.1.1 回流不同污泥處理生活污水的對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì) .575.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析 .585.2 化學(xué)-生物絮凝處理污泥性狀和生物相 .595.3 回流污泥中的微生物胞外聚合物的測(cè)定 .615.3.1 污泥取樣 .635.3.2 EPS測(cè)定結(jié)果分析 .635.4 本章小結(jié) .65結(jié)論 .67參考文獻(xiàn) .69- VI -哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文哈爾濱

22、工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 .77哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書 .77哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理 .77致謝 .78- VII -哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第1章 緒論1.1 課題背景我國(guó)是水資源匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界人均占有量的1/4，在分布上也很不均勻，海灤河、淮河、遼河和黃河四個(gè)流域的人均水資源量約為全國(guó)平均值的 1/51。隨著城市化的迅速發(fā)展，居民生活水平的快速提高，城市人口和人均用水量迅猛增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó) 669 座城市中有400 座常年供水不足，其中有 110 座嚴(yán)重缺水，缺水量達(dá)到 1600 萬(wàn)m3/d，60 億m3/a。而我國(guó)的生活污水排

23、放量正以每年約 10 億m3的速度增加 2。據(jù)統(tǒng)計(jì)：目前全國(guó)年排污量約為 350 億m3，但城市污水集中處理率僅為 15%，全國(guó)超過 80%的城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得水源受到了嚴(yán)重的污染。特別是在全國(guó) 2200 座縣城與 19200 個(gè)建制鎮(zhèn)中，污水排放量約占污水排放總量的一半以上，但這些中小城市（鎮(zhèn)）的污水處理能力都明顯低于全國(guó)平均水平。照此發(fā)展下去，城市的水環(huán)境將每況愈下。并進(jìn)一步的加劇了水資源的短缺。即使在我國(guó)水資源比較豐富的南方地區(qū)，由于水體污染，水質(zhì)型缺水也處于相當(dāng)嚴(yán)峻地步。發(fā)達(dá)國(guó)家的城市二級(jí)污水處理廠相當(dāng)普及，處理率可達(dá) 90%或更高 3，而發(fā)展中

24、國(guó)家由于資金匱乏導(dǎo)致城市污水處理率較低，由此引起的城市水環(huán)境污染也較為嚴(yán)重。我國(guó)現(xiàn)有的城市污水處理廠 80%以上采用的是二級(jí)生物處理，而我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，對(duì)于投資巨大的二級(jí)城市污水處理廠出現(xiàn)了“建的起，養(yǎng)不起”的現(xiàn)象，在實(shí)際的建設(shè)與運(yùn)行過程中存在著諸多問題。首先，由于建設(shè)資金的投入不足，污水處理廠的建設(shè)速度緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到污水處理的需求；其次，在已建成的污水處理廠中，配套設(shè)施不完善。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全國(guó)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施中有污泥穩(wěn)定設(shè)施的不到 1/4，處理工藝和配套設(shè)施中較為完善的不到 1/10，大多數(shù)污水處理廠盡管污水得到了治理，但污泥沒得到處理與處置，污泥的直接排放，造成了二次污染 4。另外，由

25、于運(yùn)行費(fèi)用得不到保障，我國(guó)污水的實(shí)際處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水處理設(shè)施的處理能力，據(jù)清華大學(xué)紫光顧問公司調(diào)查：我國(guó)污水處理設(shè)備運(yùn)行狀況是 1/3 運(yùn)行正常、1/3 不正常、1/3 處于閑置狀態(tài)，污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率-1-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文只能達(dá)到 50%。另外，生物處理方法中的核心微生物受季節(jié)溫度變化影響很大。對(duì)于秋冬季漫長(zhǎng)的北方地區(qū)，低溫污水處理一直是目前水處理中的瓶頸和難點(diǎn)。在水資源短缺和水污染嚴(yán)重威脅著人民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況下，就目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)狀況和地域特征而言，研究和開發(fā)高效、低能耗、運(yùn)行成本低、管理維護(hù)方便的城市污水處理工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 采用強(qiáng)化一級(jí)處理

26、技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)是在普通一級(jí)處理的基礎(chǔ)上，采用物理化學(xué)或生物的方法以及通過改善反應(yīng)器的性能等方法來有效地提高污水一級(jí)處理對(duì)污染物去除的方法。采取強(qiáng)化一級(jí)處理措施，能較大程度的提高污染物的去除率，削減總污染負(fù)荷，降低去除單位體積污染物的費(fèi)用。它是一種高效低投入的新型技術(shù)，有著較高的使用價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)有多種，大致可分為：化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理、預(yù)曝氣強(qiáng)化一級(jí)處理、生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理、化學(xué)-生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理、改善反應(yīng)器性能的強(qiáng)化一級(jí)處理。就目前我國(guó)較大的城市污水處理廠天津市紀(jì)莊子污水處理廠為例，其日處理量為 26 萬(wàn)m 3，只占天津市污水排放量的 1/4。而該廠

27、的年運(yùn)營(yíng)費(fèi)高達(dá) 840 萬(wàn)元，相當(dāng)于一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益好的中型企業(yè)的年收入。二級(jí)處理廠，處理 1m3污水需要 400500 元的基建費(fèi)，二級(jí)處理中的曝氣池耗電量極大，僅曝氣電費(fèi)就占運(yùn)營(yíng)費(fèi)的 50%，1m3污水需 0.250.3KWh。對(duì)于全國(guó)日處理上億m3污水來說，每天的耗電數(shù)額是巨大的 5。表 1-1 三種處理工藝基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比較（1997 年價(jià)格）Tab.1-1 comparison of process basic construction fee and running fee of three treatment(price in 1997)基建費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用總費(fèi)用（萬(wàn)元）噸水投資（元

28、/t）單位水量處理成本（元/m3）一級(jí)處理二級(jí)處理強(qiáng)化一級(jí)處理1.55×1042.97×1041.57×1041033198010460.410.9030.504-2-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文吳小寧 6以處理水量 15 萬(wàn)m3/d為例，將強(qiáng)化一級(jí)處理（采用藥劑量為24mg/L PAC+0.08mg/L PAM）與普通一級(jí)處理和二級(jí)處理的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了比較（化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理不包括污泥處理），見表 1-1?？梢娀瘜W(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用雖然比一級(jí)處理稍高，但遠(yuǎn)低于二級(jí)處理。一般來說，對(duì)于處理等量的城市污水采用一級(jí)處理的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用約為二

29、級(jí)處理的 2530%和 3050%，在相同的基建投資情況下一級(jí)處理污水可達(dá)二級(jí)的 34 倍，去除污染物的總量約為二級(jí)處理的 1.5 倍。傳統(tǒng)的一級(jí)處理主要是以自然沉淀為主，對(duì)BOD5和SS的去除率分別為 2040%和5060%，總磷的去除率為 10%左右，為了有效的提高對(duì)污染物的去除率，必須對(duì)一級(jí)處理加以強(qiáng)化。1.3 三種常見強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究狀況1.3.1 化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理化 學(xué) 強(qiáng) 化 一 級(jí) 處 理 （ Chemically Enhanced Primary Treatment, 簡(jiǎn) 稱CEPT）是在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上投加絮凝劑強(qiáng)化去除污染物的方法。其工藝流程如圖 1-1 所示。

30、化學(xué)藥劑污水混合反應(yīng)池沉淀池出水化學(xué)污泥圖1-1 化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝流程Fig.1-1 Chemically enhanced primary treatment processCEPT 的應(yīng)用情況與絮凝劑的發(fā)展密切相關(guān)，受諸多因素的影響，如處理效果、藥劑種類、劑量、污泥產(chǎn)量及其處理處置等。CEPT法對(duì)懸浮固體、膠體物質(zhì)和磷的去除具有明顯的效果，一般可去-3-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文除懸浮固體達(dá) 90%， BOD 5070%， COD 5060%，細(xì)菌 8090%，總磷8090%。但CEPT法對(duì)污水中氨氮的去除率小于 20%，出水氨氮指標(biāo)達(dá)不到排放要求 58。國(guó)外開展化學(xué)混凝強(qiáng)化一級(jí)處

31、理技術(shù)工藝研究較早，1870 年在英國(guó)就已經(jīng)成為一種污水處理方法，十九世紀(jì)后期英美等國(guó)家廣泛采用化學(xué)沉淀處理城市污水，但是由于需要投加大量的絮凝劑，并產(chǎn)生大量的污泥使其很快就被生物處理所取代。到了 20 世紀(jì) 80 年代，隨著新型高效絮凝劑的不斷問世，同時(shí)為了進(jìn)一步提高污水中有機(jī)物和磷的去除率，化學(xué)沉淀法又被重新重視，開始應(yīng)用于實(shí)際工程。CEPT技術(shù)可以說是老技術(shù)的新發(fā)展。北美最先運(yùn)用CEPT工藝的是加拿大的幾家一級(jí)處理廠，早在八十年代就用CEPT來達(dá) 到 降 低 排 入 大 湖 的 磷 9 。 1985 年 ， 加 利 福 尼 亞 州 采 用 三 氯 化 鐵（<25mg/L）和少量的陰

32、離子聚合物（<0.2mg/L）來處理城市污水；美國(guó)洛杉磯市Hyperion污水處理廠采用一種陰離子高聚物 0.15mg/L與 10mg/L的三氯化鐵復(fù)配處理城市污水；埃及F.A.EI-Gohary等 10在 1991 年采用硫酸鋁、氯化鐵和石灰三種絮凝劑處理城市污水；英國(guó)的 M.P.Gambrill等 11在 1992年采用石灰處理熱帶地區(qū)的城市污水；瑞典、挪威、芬蘭等北歐國(guó)家的中小城鎮(zhèn)污水處理廠大部分采用化學(xué)強(qiáng)化法處理 12，挪威利用大劑量的金屬絮凝劑（100250mg/L）來達(dá)到 95%的磷的去除率，基本上不用生物處理。近幾年來由于我國(guó)污水的嚴(yán)重污染和城市污水處理率的水平不高，強(qiáng)化一

33、級(jí)處理技術(shù)越來越受到人們的重視。我國(guó)臺(tái)灣的Chen Chiu-Yang(1993)研究了城市污水排海前的一級(jí)處理技術(shù)。投加硫酸鋁和聚合氯化鋁各 30mg/L，沉淀 1h，SS和BOD的去除率分別達(dá)到 70%和 60%，比強(qiáng)化前的 45%和 25%提高了 25 和 35 個(gè)百分點(diǎn)。1997年 5 月 香 港 建 成 了 世 界 上 最 大 的 CEPT污 水 處 理 廠 ， 其 處 理 能 力 為 40m3/s，在建造之前作了CEPT工藝與傳統(tǒng)的一級(jí)處理工藝的比較試驗(yàn)。試驗(yàn)表明， 10mg/L的氯化鐵和 0.15mg/L的聚合物使 SS的去除率從 71%提高到91%，BOD的去除率從 42%提高

34、到 80%。處理同樣水量時(shí)，CEPT工藝的沉淀 池 體 積 只 需 傳 統(tǒng) 一 級(jí) 處 理 工 藝 的 70.4%13 。 1999 年 香 港 理 工 大 學(xué) 的C.S.Poon和C.W.Chu通過杯罐試驗(yàn)，利用氯化鐵金屬絮凝劑和陰離子聚合物去除生活污水中的SS。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氯化鐵投藥量為 30mg/L，陰離子聚合物投藥量為 0.5mg/L時(shí)對(duì)SS的去除率達(dá)到 60%。此后的中試試驗(yàn)表明，在相 同 的 投 藥 量 下 ， 對(duì) SS、 總 氮 、 總 磷 的 去 除 率 分 別 高 于 80% 、 70% 、40%14。 清華大學(xué)周世輝等采用化學(xué)強(qiáng)化法處理清華大學(xué)西北住宅小區(qū)生-4-哈爾濱工

35、業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文活污水時(shí)，殼聚糖投藥量為 0.6mg/L，硫酸鐵投藥量為 30mg/L時(shí)對(duì)COD的去除率為 76.8%，若使用 PAM（ 0.5mg/L）與硫酸鐵（ 60mg/L）復(fù)配使用時(shí)，對(duì)COD的去除率為 55.8%15。同濟(jì)大學(xué)以鐵鹽為絮凝劑，對(duì)上海合流污水進(jìn)行了強(qiáng)化一級(jí)處理小試和中試試驗(yàn)研究，在鐵鹽（以Fe3+計(jì)）投加量為 20mg/L的條件下，COD、BOD5的去除率達(dá)到 48%和 62%，總磷去除率為 80%以上，SS去除率為 70%16。武漢工業(yè)大學(xué)姜應(yīng)和等以PAC為絮凝劑強(qiáng)化一級(jí)處理武漢市城市污水，得出 PAC的投加量指標(biāo)為 0.27mg/mg膠體COD，并對(duì)運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)

36、行了初步的分析 17。2001 年中科院生態(tài)研究中心利用化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理對(duì)深圳市 4 條受污染河水進(jìn)行了處理試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，對(duì)濁度、 COD、 SS、總磷都有較好的去除效果，對(duì)總氮、重金屬也有一定的去除效果 18, 19。雖然CEPT工藝有受自然條件約束少、占地省、流程短等優(yōu)點(diǎn)。但是，CEPT以去除顆粒狀的和膠體狀物質(zhì)為主，對(duì)溶解性的COD和BOD5的去除率不高，如果進(jìn)水中溶解性的有機(jī)污染物較多，單純投加化學(xué)藥劑的處理效果并不理想。另外，CEPT中大量化學(xué)藥劑的投加會(huì)使沉淀污泥產(chǎn)量增加，污泥體積增大，使污泥的處理處置難度增大，如果處理處置不當(dāng)，必會(huì)造成二次污染，這也一定程度上限制了CEPT

37、的大規(guī)模應(yīng)用。1.3.2 生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理污水生物絮凝反應(yīng)池沉淀池出水空氣混合（攪拌）污泥回流污泥活化池污泥排放圖 1-2 生物絮凝吸附強(qiáng)化一級(jí)處理工藝流程Fig.1-2 Biologically flocculation enhanced primary treatment process將一級(jí)處理中的沉淀污泥回流，活化后與進(jìn)水充分混合，經(jīng)絮凝吸附反-5-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)后，大量污染物質(zhì)被絮凝吸附而進(jìn)入污泥絮體，出水進(jìn)入沉淀池，實(shí)現(xiàn)固液分離，生物絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理工藝流程圖如 1-2。早在 50 年代和 79 年代就有研究者提出了兩種改進(jìn)的活性污泥處理法：吸附 -再生（接觸

38、穩(wěn)定）法 20和 AB法 21。兩種方法都不設(shè)初沉池，分別在吸附池和A段完成懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的生物絮凝吸附過程，水力停留時(shí)間一般為 30min左右，負(fù)荷高，泥齡短，產(chǎn)泥量大。英美等國(guó)的絮凝-澄清池工藝 22就是在輻流式二沉池中設(shè)置中心絮凝井，并加以機(jī)械攪拌，使生物絮狀體在固液分離之前先進(jìn)行絮凝，約 20min完成 92%的絮凝反應(yīng)，提高了沉淀效率，使二沉池的出水的SS小于 10mg/L，達(dá)到了三級(jí)處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。日 本 學(xué) 者 22 以 生 物 絮 凝 與 斜 板 沉 淀 池 結(jié) 合 處 理 生 活 污 水 ， MLSS10002000mg/L，HRT約為 1h，SS去除率達(dá)到 70%，SCO

39、D去除率達(dá) 30%以上。韓國(guó)學(xué)者 22提出的FCS系統(tǒng)即澄清-穩(wěn)定系統(tǒng)，作為增強(qiáng)型一級(jí)處理工藝。絮凝池采用機(jī)械混合， HRT為 37min；穩(wěn)定池連續(xù)曝氣， DO控制在2mg/L左右，MLSS為 10001400mg/L，SRT為 3d，HRT為 3h，澄清池HRT約為 1.7h，處理COD為 73143mg/L、SS為 79118mg/L的人工合成污水，COD和SS的去除率達(dá) 71%左右，污泥SVI在 61102mg/L之間，沉淀性能良好。韓國(guó) Kang-Tae等 23開展了絮凝吸附強(qiáng)化處理低濃度有機(jī)廢水的研究，結(jié)果表明，人工合成的原水（COD=73143mg/L，SS=79118mg/L）經(jīng)處理后，COD和SS的去除率分別為 7174%和 7071%。污泥活化池HRT約 3h，既可達(dá)到穩(wěn)定的去除有機(jī)物。其內(nèi)溶解氧的濃度變化（24.5mg/L）基本不影響有機(jī)物去除效果。該系統(tǒng)具有相當(dāng)大的F/M范圍，比傳統(tǒng)工藝更能有效地處理低有機(jī)物濃度污水和超負(fù)荷污水，雖然進(jìn)水中有機(jī)負(fù)荷波動(dòng)大，但COD及