永利网投最高佣金:环境敏感地区城市污水处理厂超深度除磷研究

金榜娱乐城官方网 2022-05-07 10:27 来源:工业水处理作者:者李浩,等

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随着我国城镇化进程加速,总污水排放量急剧上涨。虽然污水处理率也不断升高,但过量的排放依然使藻类等水生生物繁殖生长加速,这导致水质迅速恶化,富营养化水体范围逐渐扩大。

其中,氮、磷已经成为威胁水质的主要污染物,近几年我国和北美的研究共同表明,磷对水体富营养化的贡献远大于氮。这是由氮、磷的循环特点决定的,并且根据Liebig最低营养学限定定律,磷浓度是控制藻类生长丰度的最重要因子。

目前国内污水处理厂的排放标准不断提高,多数城镇污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002),其中一级A标准规定出水总磷最高质量浓度为0.5 mg/L。但对于很多水环境敏感的地区,即使出水达到一级A标准也不能有效控制水体富营养化。

近年来很多地区都推出了更严格的地方标准,巢湖流域、太湖地区、岷江流域都要求总磷排放不超过0.3 mg/L,滇池区域要求总磷不得高于0.05 mg/L。

目前,我国对高于GB 18918—2002一级A标准的除磷研究较少。

本研究以环境敏感地区某污水处理厂为研究对象,首先对污水厂沿程的磷形态和浓度进行分析,再以出水总磷低于0.05 mg/L为目标,进行二级出水的化学深度除磷试验,旨在为深度除磷提供技术参考。

1、’材料和方法

1.1‘’样品的采集

采样地点为环境敏感区某污水处理厂二期工程,日处理水量约为20万t,污水经过格栅和沉砂池后进入采用典型A2O工艺的生化池,生化池出水在二沉池沉淀后通过加氯接触池处理后排放。在污水厂沿程设置6个采样点:细格栅前、生化池进水点、厌氧池末端、缺氧池末端、好氧池末端、二沉池出水点。在采样点分别用采样瓶收集水样并尽快完成磷组分的检测,在36 d内共采集了10组样品。另外,在二沉池出水处不定时用水桶采集足够的污水用于化学除磷试验。

1.2、仪器与试剂

仪器:MY3000-6N六联混凝搅拌仪,武汉市梅宇仪器有限公司;FiveEasy台式pH计,梅特勒-托利多公司;GM-1.0隔膜真空泵及过滤器,天津津腾实验设备有限公司;DR6000紫外可见分光光度计,美国哈希公司。

药剂:磷酸二氢钾、钼酸铵、酒石酸锑钾、浓硫酸、抗坏血酸、氢氧化钠等,均为分析纯;聚合氯化铝(PAC,Al2O3质量分数不低于28%),市售工业品。

1.3、实验方法

1.3.1 磷组分分析

磷的测定采用钼酸铵分光光度法,将水样中的磷分成4种,分别为总磷、悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷,采用不同处理方法进行检测和计算。原水样直接消解后测总磷;原水样经0.45 μm滤膜过滤后消解测可溶性总磷;过滤后不消解直接测溶解性正磷酸盐;总磷与可溶性总磷之差为悬浮态磷;可溶性总磷与溶解性正磷酸盐之差为其他溶解性磷。

1.3.2 混凝试验

混凝试验使用六联搅拌器,取1 L污水厂污水倒入搅拌杯中,投加一定量的絮凝剂,絮凝剂为用PAC粉末配制好的质量分数为2.5%的PAC溶液。设定快搅转速为200 r/min,搅拌时间为3 min;慢搅转速为50 r/min,搅拌时间为10 min;搅拌结束后沉淀时间为20 min,静置后取上清液进行磷浓度的测定。

2、结果与讨论

2.1、污水厂沿程的磷组分分析

对某污水处理厂沿程采集的10组水样进行检测,沿程磷组分质量浓度的变化见图1。

图5 不同pH条件下出水总磷变化

从图5可以看出,不同PAC投加量下,出水总磷随pH的变化趋势基本相同。当pH=6.5时,投加3组不同剂量的PAC都不能把总磷降至0.05 mg/L;当PAC投加量为60 mg/L时,在pH为6.75~8范围时都能使混凝后总磷降至0.05 mg/L以下,pH为7.25时处理效果最好。

可以看出,使用PAC除磷时,原水pH会影响处理效果。这是由于在pH较低时,水合铝络合离子较难发生配位水解反应,混凝效果差;pH适当升高达到弱碱性时,铝离子容易发生配位水解反应,最终生成氢氧化铝胶体,产生吸附共沉淀;如果水体中pH偏强碱时,氢氧化铝胶体可以和氢氧根生成偏铝酸根,导致混凝效果变差。针对此污水厂的二级处理出水,无需调节pH也能取得很好的化学除磷效果。

3、结 论

(1)对敏感地区某污水处理厂沿程磷素(总磷、悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷)进行分析,发现磷素主要以悬浮态磷和溶解性正磷酸盐为主,其中沿程6个采样点水样的悬浮态磷和溶解性正磷酸盐占总磷的质量分数都在86%以上。该厂现有工艺二沉池出水的平均总磷为0.192 mg/L,出水达到GB 18918—2002一级A标准,但离敏感地区出水标准中总磷<0.05 mg/L还有一定距离。出水中悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷质量分数分别为63%、27%、10%。

(2)以该污水厂二级处理出水为研究对象,考察投加PAC进行超深度除磷的效果。PAC投加量在5~100 mg/L范围内,随着PAC投加量的增加出水总磷去除率先上升后趋于平缓,且当PAC投加量达到60 mg/L,出水总磷可降至0.05 mg/L以下,深度除磷具有一定的可行性。

(3)在PAC投加量为60 mg/L时,出水总磷从0.483 mg/L降低至0.043 mg/L,悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷的去除率分别为94.8%、93.1%、63.3%;当取PAC最佳投加量60 mg/L和pH在6.75~8.0之间时,出水总磷低于0.05 mg/L,pH为7.25时混凝效果最佳。


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