大多數(shù)污水處理廠現(xiàn)有工藝中生物脫氮除磷之間存在矛盾,導致出水磷濃度不能達到排放標準,所以許多環(huán)保公司一直把進行化學深度除磷成為研究熱點。本研究以校園中水站出水、城市污水處理廠構(gòu)筑物出水、實驗室配水為主要對象,以地表Ⅳ類水標準為標準,選取三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、碳酸鈣、氫氧化鈣、聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)等作為除磷劑,考察不同類型的除磷劑的除磷效能、除磷劑復配使用時的最佳復配比,考察混凝條件、初始磷酸鹽濃度、除劑投加量、溫度、初始pH值、投加方式等對除磷劑除磷效能的影響,找出最適除磷劑以及除劑最佳投加量,并根據(jù)除劑投加量等計算各除磷劑的經(jīng)濟性。
如何實現(xiàn)不同除磷劑復配使用時的最佳復配比
對不同類型除磷劑的除磷效能進行比選,發(fā)現(xiàn)單獨投加鐵鹽、鋁鹽除時可以使處理后水樣磷酸鹽濃度達到地表Ⅳ類水標準。達到地表Ⅳ類水標準,除劑投加量與所去除磷的物質(zhì)的量之比大小為:三氯化鐵>硫酸鋁>聚合硫酸鐵>氫氫化鈣>聚合氯化鐵>硫酸亞鐵>聚合氯化鋁。
選取單獨投加時除磷效果較好的三氯化鐵和硫酸鋁,按n(Fe:Al)為1:2、1:3、2:3、3:1制成復配除磷劑,進行除磷效能比較,發(fā)現(xiàn)除磷劑復配使用比單獨投加時除磷效果好,n(Fe:Al)=3:1時除磷效果最好。使用n(Fe:Al)=3:1除磷劑進行除磷劑除效能影響因素實驗,發(fā)現(xiàn)n(Fe:Al)=3:1除磷劑對水樣初始pH值有較強的適應性,在pH=6-8時均有很好的除效果:隨著溫度升高,n(Fe:Al)=3:1除磷劑除磷效果變差,但一般市政污水溫度在7-25℃,在此溫度范圍內(nèi),溫度不是影響除劑除磷效果的限制因素:初始磷酸鹽含量越小時,去除單位質(zhì)量磷酸鹽所需要的除磷劑越多。分二次和三次投加除磷劑時除效果效果較好,二次投加時磷去除率分別比一、三、四次投加時高出1.88%、0.44%、1.5%,隨著投加次數(shù)增加,除效果增加趨勢逐漸減小。
模擬實際工藝系統(tǒng)中的前置除磷與側(cè)流除磷,發(fā)現(xiàn)當酸鹽含量為15mgL,要使處理后酸鹽濃度為7.16mg/L,每去除1mg要除磷劑12.65mg.當初始酸鹽含量為20mg/L,使處理后酸鹽濃度為7.07mgL時,每去除1mg需要除磷劑11.15mg.當磷酸鹽含量為30mg/L,使處理后酸鹽合量為5.06mg/L,除劑與的摩爾比為1.82。
如何預測除磷劑的投加量
對初始磷酸鹽濃度(X1)、試驗完成后pH值(X2)、試驗完成后磷酸鹽濃度(X3)三個影響因素與除磷劑投加量(Y)的關(guān)系進行線性回歸分析,建立回歸方程對除磷劑投加量進行預測。當允許誤差為15mg/L時,各回歸方程命中率分別為:76.9%、57.69%、73.08%、69.23%:當允許誤差為20mg/L時,各回歸方程命中率分別為:88.46%、73.08%、80.77%、80.77%?對適應性最好的回歸方程Y=18.905X1+17.275以及相關(guān)性最好國方程Y=11.28X1-244.443X2+1802.298進行F檢驗,發(fā)現(xiàn)在95%的置信水平下,回歸方程Y=18.905X1+17.275與Y=11.28X1-244.443X2+1802.298均顯著相關(guān),可以很好的預測實驗室條件下除磷劑的投加量。
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