化學除磷劑除磷作為生物除磷的輔助工藝被污水處理廠廣泛采用。通過小試實驗研究了不同化學藥劑對除磷效果的影響, 以及磷質(zhì)量濃度和水的濁度對化學除磷的影響。結(jié)果表明:聚合氯化鋁 (PAC) 是某污水處理廠最佳除磷藥劑;水體中磷的初始質(zhì)量濃度越高, 化學處理的效果越好;濁度的增大會影響化學藥劑的除磷效果, 濁度越高, 正磷的去除率越低, 相應(yīng)的化學藥劑消耗量越大。
目前, 污水中磷的去除技術(shù)主要分為生物除磷和化學除磷。生物除磷不需要添加藥劑, 操作簡便, 運行成本低, 產(chǎn)生污泥量少等, 是最普遍的除磷方法。但在實際工程運行中, 由于受到進水中的有機碳源以及進水頻繁沖擊的影響, 僅通過生物除磷很難達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GB18918—2002) 中的一級A標準 (總磷質(zhì)量濃度≤0.5mg/L)。因此, 大部分污水廠在采用生物除磷的基礎(chǔ)上, 輔加化學除磷劑除磷的手段來保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。
化學除磷劑除磷主要是通過向污水中投加鋁鹽、鐵鹽來產(chǎn)生磷酸鹽沉淀, 從而達到除磷的目的。磷的化學沉淀包括沉淀反應(yīng)、凝聚反應(yīng)、絮凝反應(yīng)和固液分離4個過程。
除磷處理工藝與改造
在污水處理廠, 根據(jù)除磷藥劑設(shè)置位置的不同, 化學除磷劑除磷工藝主要包括前置化學沉淀、同步化學沉淀、后置化學沉淀3種類型。其中, 后置化學除磷不但能節(jié)約藥劑使用量, 而且還可以降低化學藥劑對生物處理系統(tǒng)的影響。目前, 某污水處理廠的工藝流程見圖1, 由于進水碳源含量較低, 在優(yōu)先保證氨氮達標運行的條件下, 污水中可利用的碳源無法確保出水總磷穩(wěn)定達標。因此, 需要對現(xiàn)有工藝進行改造, 主要措施是在紫外消毒池后面新建高效沉淀池進行輔助化學除磷。
提標改造建成后, 在二沉池后面新建了高效沉淀池, 通過后置除磷工藝進行輔助生物除磷。主要的除磷藥劑有硫酸鋁[Al2 (SO4) 3]、硫酸亞鐵 (FeSO4) 、聚合氯化鋁 (PAC) 、聚合氯化鐵 (PFC) 、聚合氯化鋁鐵 (PAFC) 等。通過投加上述不同種類的化學除磷藥劑, 進行除磷效果分析, 并進一步研究了水中磷的質(zhì)量濃度和水的濁度對化學除磷效果的影響, 為實際運行提供參考。
不同除磷藥劑的除磷效果研究
為表現(xiàn)不同除磷藥劑除磷效果的差異, 首先往二沉池出水添加磷標準試劑, 將其正磷酸鹽質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)至2.20 mg/L左右;然后向二沉池出水投加不同種類的除磷藥劑, 投加量分別為0, 10, 20, 30, 40, 50, 60及70 mg/L。不同除磷藥劑的添加量與水樣中剩余正磷酸鹽質(zhì)量濃度的關(guān)系如圖2所示。
由圖2可得, 在相同的實驗條件下, 隨著除磷劑投加量的增加, 二沉池出水中正磷含量逐漸降低, 且隨著投加量的增加, 出水正磷質(zhì)量濃度快速降低, 除磷藥劑的投加量繼續(xù)增大, 出水正磷質(zhì)量濃度趨于穩(wěn)定, 各出水正磷質(zhì)量濃度在0.4 mg/L左右。從除磷的效果來看, PAC的效果最好, 其他藥劑效果排序為PFC>FeSO4>Al2 (SO4) 3·18H2O>PAFC。后續(xù)實驗以PAC作為除磷藥劑。
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