城市污水处理厂化学除磷试验研究

1. 4 .1 本 次 试 验 采 用 烧 杯 试 验。在 室 温 条 件下，为 模 拟常 规 给 水处 理 的 混 凝 过 程，用J B-1型 搅 拌器 进行 烧 杯 搅 拌试 验， 静置50 min。
1.4.2 将50 0 m L污水置于10 0 0 m L 烧 杯中，放 入 适量的聚合氯化铝，连 续 不断 地 以 2 0 0～3 0 0 r-1/m i n 的 速 度 搅 拌 一定 的 时间，然后再以6 0～8 0 r-1/m i n 的速度慢转 10 m i n，静置5 0 m i n,然后取上清 液 分析 污 水中化 学 需 氧 量 C O D ( m g / L)、悬 浮 物 S S(m g /L)、总磷T P(m g /L)总量的变化。
1.4.3 氯化铁的除磷试验方法同1.4.2。
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化学工业
科技创新导报 2013 NO.29
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1.4.4 污水中化学需氧量COD(mg /l) 的 测 定，使 用重 铬 酸 盐 法 G B11914 -8 9。
磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制 性 因 素 之一，水体 中磷 含 量 的 高 低 与水体 富 营养化 程 度有密切的关系。同时，对于引发 水体 富 营 养 化 而 言，磷 的 作用 远 大 于 氮 的 作 用，水 体 中磷 的 浓 度 达 到 一定 数 值 时 就可 以引起 水体的富营养化。因此，在污 水处理 中进行 除 磷是 必 要的。我国中明确 规 定，自 2 0 0 6 年1月1日起 建 设 的 污 水处 理 厂总磷 指 标的一级A排放标准为0.5 mg/L。
聚合氯化铝 SS去除率 64.5% 80.2% 8 7. 5 % 93.8% 95.2% 9 4 .1%
氯化铁 SS去除率 51.3% 78% 95.4% 99.4% 99.5% 98.3%
表4 聚合氯化铝和氯化铁药剂投加量系数β值与COD去除率对比表
聚合氯化铝 COD去除率 4 3 .7 % 71.5% 73.5% 8 6 .7 % 8 7.1%
化 学 除 磷工艺 可按 化 学药 剂的 投 加 地 点 分 为前置 除 磷、同 步 除 磷 和 后 置 除 磷。
前置 除 磷 工艺 的 特点 是 化 学 药 剂 投 加
表１ 水样水质
项目 数值
COD(mg/l) 179.8
SS(mg/l) TP(mg/l)
PH
156
2.91
7.21
表2 聚合氯化铝和氯化铁药剂投加量β值与TP去除率对比表
由表3可见，当药 剂 投 加 量 系 数β达 到 2.2 时，聚合氯化铝和氯化铁 对悬浮 物 S S 的 去 除率可达 到93.8 % 和 9 9.4%，药剂投 加 量 系数 达到2.6 时，两种药剂对悬浮 物 S S的去 除 率 并 没有 明 显增 强，而 药 剂 投 加 量 系 数 达到2.8时，两种药剂对悬浮 物 S S的去除率 有 所 下 降，这 是 因为 两 种 药 剂 的 絮 凝 助 沉作 用，有利于改善悬浮 微粒的沉淀性能，减少 污 水 的 悬 浮 物 浓 度，但 当药 剂 投 加 量 系 数 达 到2 .8 时，其 对生物 活 性 的 抑 制 也 逐步增 强，从而导致悬浮 物去除率的降低。 2.3 COD的去除效果
前置化 学 除 磷，伴 随 着 絮 凝 和 沉 析 作 用，污 水中的有机 物 会有所减 少，这 对于污 水处理 里中需要较多碳源的脱氮过程 是极 为不 利 的，因此，在 除 磷 过 程中，应 尽量 减 少对化 学 需 氧 量COD 的 去 除。不同药 剂 投 加量与污水中化学需氧 量COD的去除率见 表4所示：
1.4.5 污水中量 法 G B119 01-8 9。
1.4.6 污 水中总磷 T P(m g / l)的测定， 使 用钼 酸 铵 分 光 光 度 法 G B118 9 3 -8 9。
2 试验结果及讨论 2.1 总磷TP的去除效果
药 剂 投 加 量 和 T P去 除率之间的关系, 通常采用投药量系数β表 示。β为药剂投 加 量 浓 度与 污 水中 T P 浓 度 之 比。β的 理论 值 为1，但实际中β的值 为2～3或 者更高。那 是 因为药 剂 在 污 水中除了与 磷 酸 根 发 生 沉 析 反应 外，还 具 有 混 凝 剂 的 作用，因此，药 剂 投 加 量β必 须 大 于 理论 值 才 能 达 到 预 期 效 果。
在中性 和 弱 碱 性 附 近，聚合 氯化 铝 的 水 解 产 物 以带 有 高电 荷 的 高 聚 络 合 物 为主，受 高含 量 的 O H- 影 响，聚合 氯化 会生 成偏 铝 酸 根阴离子，吸 附作用减弱，除 磷 效 果有所下
降。 随 着 pH值 的 升高，氯化铁 的除 磷 效 果
会 有 所 下 降，但在 p H为 8 时 仍 能 保 持 大 于 50%的除磷率。
同 步 除 磷 是目前使 用最 广 泛 的 化 学 除 磷 工 艺，在 国 外 约占所 有化 学 除 磷 工 艺 的 5 0 % 。其工艺是 将 化 学 药 剂 投 加 在 曝气 池 出 水 或 二 沉 池 进 水中，个别 情况 也 有 将 药 剂 投 加 在 曝气 池 进 水 或回流 污 泥 渠（管）中。
聚合 氯化铝 和 三 氯化铁 作为 除 磷 药 剂 的同时，也 是很 好的絮凝剂，与磷 酸 根反应 的 过 程 成中，其中的 一 部 分 金 属离会 水 解 形 成 氢 氧化 物 絮 凝 体，这 些 絮 凝 体比 表面 积
大，吸 附 能力强，可以吸 附 污 水中的细 微 悬 浮 物，因此，在 除 磷 的同 时，也可 降 低 去 除 污水中的悬浮 物物质。针对聚合氯化铝与氯 化 铁 两 种 药 剂，不 同 药 剂 投 加 量与 污 水中 S S的去除率见表3所示：
β值 0.5 1.2 1.9 2.2
β值 0.5 1.2 1.9 2.2 2.6 2.8
β值 0.5 1.2 1.9 2.2 2.6
聚合氯化铝 TP去除率 27% 54.5% 6 2 .7 % 77.1%
氯化铁 TP去除率 45% 78.1% 86.4% 94.6%
表３ 聚合氯化铝和氯化铁药剂投加量系数β值与SS去除率对比表
后 置 除 磷 是 将 沉 析、絮 凝 以 及被 絮 凝 物 质 的 分离 在 一 个与 生 物 处 理 相 分离 的 设 施 中进行，因此也叫二 段法工艺。一 般将 化 学 药 剂 投 加 到 二 沉 池 后 的 一 个 混 合 池中，并 在其后设置絮凝池 和沉 淀 池（或气浮 池）。 对 于要求 不 严 的 受 纳 水体，在 后 置 除 磷 工 艺中可 采 用 石 灰 乳 液 药 剂，但 必 须 对出 水 p H值 加 以 控 制，如可 采 用C O 2进行中和。
基于 大 连 市 某 污 水处 理 厂 建 设年代、 处 理 工艺等 现 状，本 次 试 验 选 取 前置 除 磷 的 方 式，通 过 对不同 除 磷 剂 的 选 择 来 对 比 处理效果。
1 除磷试验 1.1 主要仪器
J B -1型 搅 拌 器、P H B -3 型 P H计 等。 1.2 主要试剂
氯化铁 COD去除率 2 3 .1% 31.4% 43.1% 45.3% 50.2%
PH值
6 7 8 9
表5 不同PH值条件下，药剂投加量与总磷TP的去除率去除率对比表
聚合氯化铝 TP去除率 91.3% 95.4% 8 7. 3 % 74.2%
氯化铁 TP去除率 58.9% 60.4% 59.3% 4 0 .1%
针 对 聚合 氯化 铝 与 氯化 铁 两 种 药 剂，不 同药剂投加量与污水中T P的去除率见表2 所示：
由 表 2 可 见 ，使 用 氯 化 铁 为 除 磷 药 剂 时，当投 药系数β达 到 2 . 2 时，总 磷 T P 的 去 除率可达 到9 4.6 %，可以 达 到《城镇污 水处 理 厂污染 物 排 放 标 准 》（GB18918-2 0 0 2） 一 级A 标 准，而 对 于 聚合氯化铝 来说，当投 药系数β达 到2 .2 时，总磷 T P的去除率达 到 7 7.1%，只能 达 到《 城 镇污 水处 理 厂污染 物 排放 标准》（GB18918-20 02）一级Ｂ标准， 如 想 达 到 一 级A 标 准，必 须 继 续 加 大 投 药 药剂量。 2.２ SS的去除效果
由表4可见，COD 去除率与药剂投加量 成 正 比关系，聚合 氯化铝 去 除 污 水中C O D 效 果 比 较 明 显，当 药 剂 投 加 量 系 数β达 到 2 . 2 时，去 除 率 可 达 到 8 6 .7 % 。 2.4 pH值的影响
不同 p H值 条 件下，药 剂 投 加 量与总 磷 T P的去除率见表5所示：
1.2.1 聚合氯化铝。聚合氯化铝外观为 黄 色 粉 末 状，吉 林化 学工业公司 生 产。
1.2.2 氯化铁。氯化铁为黄褐色液体， 天 津金 汇太 亚化 学 试 剂 有 限 公司 生 产。 1.3 试验用水
1.3.1 试验用水。试验用水采自大 连市 某 污 水处 理 厂细 格 栅后 配 水 池 水 样。水 样 水质情况 如 表1所 示。 1.4 试验方法
使用。
关键词:除磷药剂 总磷的去除 悬浮物的去除
中图分类号：X3
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2013)10(b)-0100-02
我国 城 市 污 水中磷 的 含 量一 般 为 5～10 m g / L。污 水中磷的主要来源为人类 活动的排 泄物、废弃 物 和工业污 水，特别是 含 磷 洗 涤 剂 的 大 量 使 用。
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李倩 (大连市排水处 辽宁大连 116021)