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几种无机混凝剂除磷优化及污水深度净化处理

2018-01-20 09:35:24 益达滤材除磷剂 阅读

    现在,我国85%的湖泊均存在不同程度的富营养化,有研讨标明,城市污水的不合理排放是导致天然水体中磷含量超支的首要要素。关于低碳源的城市污水而言,其通常难以一起满意生物脱氮及生物除磷对碳源的需求,然后导致污水处理工艺的除磷功率低下。为到达日趋严厉的污水排放规范,化学辅佐除磷办法逐步被广泛选用。化学法除磷的功率高于生物法,且操作简略、安稳牢靠。

     污水处理厂现在运用的除磷剂是液态聚合铝铁(LPAFC)。经过试验对比了聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝铁(PAFSi)、聚合氯化铝铁(PAFC)和该厂现在运用的液态聚合铝铁等混凝剂的除磷效能及本钱状况,以期为该污水厂深度除磷供给参阅。


1资料和办法

1.1药剂

    5种用作除磷剂的混凝剂均为工业级产品。PFS,Fe2O3质量分数≥24.40%;PAC,Al2O3质量分数≥29.05%;PAFSi,Fe2O3质量分数≥1.54%,Al2O3质量分数≥18.30%;PAFC,Fe2O3质量分数≥2.46%,Al2O3质量分数≥23.60%;液态聚合铝铁,Fe2O3质量分数≥3.94%,Al2O3质量分数≥2.36%。PFS、PAC、PAFSi、PAFC为固体,运用时均配制成1%的溶液。

1.2试验条件及办法

    试验以污水处理厂的沉砂池出水为原水,pH为7.37~7.69,浊度为258~541NTU,COD为716.26~939.1mg/L,TP为3.28~7.14mg/L,TN为82~138.4mg/L。选用烧杯试验进行混凝试验,试验在MY3000-6A型六联混凝试验拌和仪上进行。取1L水样置于6个烧杯中,参加必定量混凝剂,先以300r/min速度快速拌和1min,再以50r/min速度慢速拌和15min,最终静置沉积15min,取液面下2~3cm处水样测定pH、TP、浊度、COD、TN等。

1.3检测办法

    COD选用快速密闭催化消解法;TP选用钼锑抗分光光度法;TN选用哈希试剂;pH选用sension1便携式pH测量仪;浊度选用HI98703高精度数据型浊度测定仪。


2结果与评论

2.1对TP的去除作用

    研讨药剂投加量和TP去除率之间的联系,通常用投药量系数β表示,即:β=n(M)∶n(TP)。本试验中M代表三价金属阳离子,即Fe和/或Al。β受多种要素影响,其理论值为1,但实践值通常在2~3或许更高。

针对5种不同的除磷药剂,投药量系数与对应的TP去除作用见图1。

除磷剂

    从图1能够看出,关于PFS、PAC、PAFSi、PAFC和LPAFC这5种混凝剂,除磷率均随β的升高(投药量的添加)而升高;β=2时,5种混凝剂出水TP质量浓度依次为PFS 2.2对COD的去除作用

    不同β下5种混凝剂对COD的去除率见图2。

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    由图2能够看出,关于PFS和LPAFC,污水COD的去除率大致随药剂投加量的加大而添加,而PAC、PAFSi和PAFC对COD的去除率具有必定的波动性。在试验投药量范围内,PAC对COD的去除率最高,到达了75.40%,其次是PAFSi、PAFC、PFS和LPAFC,去除率别离为65.55%、63.51%、62.62%、50.30%,对应的β为3.80、2.00、3.20、2.00、4.33。

    PAC高效去除COD的首要原因在于其高效的絮凝作用,不只能够去除SS形态的COD,还能够去除胶身形的COD。

2.3对TN的去除作用

    不同β下5种混凝剂对TN的去除率见图3。

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    由图3能够看出,5种混凝剂对TN的去除率没有显着的规律,去除率都比较低。PAC在β=3.04时,对TN的去除率到达了33.77%,而PFS、PAFSi、PAFC、LPAFC的最高去除率别离只要27.19%、17.44%、16.02%、13.58%。

    污水中的TN首要以NO3-、NO2-和NO4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮等方式存在。对氮的去除首要依托的是生物作用,混凝过程中TN的去除来自于含氮物质与混凝剂的共沉降,这可能是导致TN去除率较低的一个原因。

2.4对浊度的去除作用

    不同β下5种混凝剂对浊度的去除率如图4所示。

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    由图4能够看出,5种混凝剂对浊度的去除率随着投加量的添加而增大。其间PAFSi和PAFC对浊度的去除率最高,别离到达了91.48%和91.24%,对应的β为2.47和3.20,投加质量浓度均为100mg/L。其次是PFS和LPAFC,去除率别离为88.57%和85.91%。而PAC对浊度的去除作用最差,去除率只要64.65%。

2.5药剂最佳投加量的断定

    污水处理厂选用循环式活性污泥(CAST)工艺。运行数据标明,进水TP质量浓度总体上维持在5mg/L左右,出水TP质量浓度平均为2.9mg/L,去除率为56.9%,不能满意出水规范。

    为到达国家一级排放规范,选用前置化学辅佐除磷工艺。在除磷率为56.9%的前提下,要使出水到达国家一级B排放规范,生化池的进水TP质量浓度应该操控在2.3mg/L以下。经过试验断定化学除磷阶段,投加PFS、PAC、PAFSi、PAFC和LPAFC时别离按β为1.49、3.54、2.94、3.20、1.76投加能够满意生化池进水要求,对应的投加质量浓度别离为72、93、116、100、204mg/L。

2.6经济效益剖析

    现依据所选药剂的现行市场价格进行简略的经济剖析,见表1。

除磷剂

     从表1能够看出,LPAFC的单位药剂本钱最低,只要0.12元/m3,因而主张选用LPAFC作为化学辅佐除磷药剂。

2.7药剂投加量与出水TP浓度的相关性

    以LPAFC作为同步除磷药剂,在不同药剂投量下剖析投药量系数β与出水TP浓度的相关性。结果标明:当β≤4.33时,β与出水TP浓度出现杰出的相关性,相关函数为y=0.0111x2-0.6401x+3.3772(R2=0.9991)。在实践污水处理中,能够参阅其相关联系,研讨并推行污水处理厂化学除磷工艺准确操控技术,在确保出水水质安稳合格的前提下,完成降低药剂投加量,一起减少污泥排放量,最终完成节能和优化运行的目的。

3定论

    对PFS、PAC、PAFSi、PAFC和北京排水集团污水处理厂现在所用的液态聚合铝铁等5种混凝剂的除磷效能进行了调查,得出以下定论:

    (1)5种药剂对TP、COD和浊度都有必定的去除,可是对TN的去除率很低。

    (2)β=2条件下,PFS对TP的去除作用最好。要使污水处理厂的出水到达国家一级B排放规范,在试验条件下PFS、PAC、PAFSi、PAFC和液态聚合铝铁的投加质量浓度别离为72、93、116、100、204mg/L,相应的单位药剂处理本钱为0.17、0.14、0.20、0.16、0.12元/m3,因而主张仍选用现在所用的液态聚合铝铁作为化学辅佐除磷药剂。

    (3)当挑选液态聚合铝铁作为同步除磷药剂时,在β≤4.33的条件下,β与出水TP浓度出现较好的相关性。