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硫酸铝在污水除磷中的应用

作者:gymyjs     时间:2017-12-15 14:22

    硫酸铝在污水除磷中的应用

    生产生活污水中磷含量高,传统的污水处理工艺除磷效果不尽人意是很多污水处理厂面临的难题。采用硫酸铝作为化学沉淀剂对生产生活污水进行一系列处理,使处理后排放水磷含量小于1.0mg/L ,完全符合国家二级污水处理排放标准。

    水体中磷含量过高,会使水中营养物质过剩,出现富营养化,出现水体富营养化后,水生生物大量繁殖,藻类的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧,致使水体处于严重的缺氧状态,并分解出有毒物质,从而给水质造成严重的不良后果。为保护环境,防治化工污染,国家制定了工业污水二级处理排放标准,排放标准对磷含量的要求是小于1.0mg/L。

    在污水处理车间的排放水磷含量平均值为1.80mg/L, 最高值3.26mg/L的情况下,改进废水处理工艺流程,提高污水处理车间除磷的能力,降低排放水中的磷含量成为我们的研究课題。

    污水处理车间目前采用的处理方式是生物除磷脱氮工艺。生物除磷系统主要是通过创造对聚磷菌(PAOS)生长的有利条件使其在活性污泥的菌群中占优势。将活性污泥中的含磷量从1.5%-2.0%,增加到5%-7%,提高除磷的主要途径是首先将污水中的磷通过转化和网捕为颗粒性磷,从而最大程度降低水中大的溶解性磷含量,同时采用适当的分离方法将颗粒性磷通过排泥加以去除。

    但根据有关资料显示,活性污泥除磷法的出水磷含量与出水SS的关系密切,要使出水磷含量小于1.0mg/L,必须使出水的SS保持在20mg/L以下,同时污水中有机物的可降解性对生物除磷的影响至关重要。

    由于污水处理车间进水中的可快速降解有机物含量不足,使得除磷效果不理想,要使出水磷含量小于1.0mg/L是很困难的,因此我们试验了在污水处理系统中添加25%硫酸铝溶液作为沉淀剂,用化学沉淀的方法,以达到污水除磷的目的。

    1实验部分

    我们采用了氣化亚锡还原光度法,测定污水中的磷含量。

    1.1主要仅器

    日本U-1000分光光度计 

    1.2试剂

    钼酸铵溶液,氯化亚锡溶液,磷酸盐标准溶液。

    1.3仅器工作条件

    波长700nm,用20mm比色皿,以零浓度空白管为参比,测定吸光度。

    2 结果与讨论

    2.1 加硫酸铝处理

    在污水处理系统中添加25%硫酸铝,连续添加26日,并对添加效果进行跟踪检测。以下是未处理污水磷含量,微生物处理后污水磷含量,加25%硫酸铝溶液处理后排放水磷含量,我们进行了一系列的对比测试,测试结果见下表1:

    以上数据对比可见,在污水处理流程中单纯使用微生物法除磷,由于存在滞后现象,处理后的水中磷含量反而会比当天的磷含量有增加,且除磷效果不够理想。而添加硫酸铝作为沉淀剂可以有效地去除污水中的大部分磷,可以弥补微生物除磷能力的不足,是传统微生物除磷方法的一种有力补充。

    2.2确定硫酸铝溶液的浓度

    为了确定作为磷沉淀剂的硫酸铝溶液浓度,我们对15%硫酸铝溶液,25%硫酸铝溶液,30%硫酸铝溶液的沉淀效果做了试验对比。具体数据见下表2:

    由上表数据对比可见,15%的硫酸铝溶液对较高磷含量的污水处理效果有时不够理想,25%的硫酸铝溶液能够去除绝大部分污水中的磷,30%的硫酸铝溶液的除磷表现和25%的硫酸铝溶液相差无几,因此选用25 %的硫酸铝溶液作为除磷沉淀剂较为合适。

    2.3确认硫酸铝的除磷效果

    为了确认硫酸铝的除磷效果,我们在污水处理后排放水测定磷含量为1.28mg/L时在污水处理系统升始加入硫酸铝,连续8天检测排放水的磷含量如下表3。

    在污水来源稳定的条件下,在污水处理系统连续8天添加25%硫酸铝溶液,污水处理系统排放水的磷含量很快由1.28mg/L降到了0.19mg/L,接着停止加入硫酸铝,排放水的磷含量由0.34mg/L升到1.28mg/L;然后开始在系统中重新投放硫酸铝,磷含量很快又由1.28mg/L降到了0.09mg/L,以上试验可以确认硫酸铝的除磷效果非常好。

    2.4除磷稳定性确认

    为了确保硫酸铝的除磷效果稳定,我们对污水处理系统添加25%的硫酸铝溶液后的除磷效果进行了较长时间的跟踪,具体数据见下表。

    由以上数据可见,采用硫酸铝溶液对生产生活污水进行处理,除磷效果显著而且稳定,长期监测排放水磷含量全部符合小于1.0mg/L的国家二级污水处理排放标准。

    3 结论

    一般的污水处理工艺对磷的去除能力较差,生化处理还存在着处理效果滞后,而且处理效果不稳定的缺点,硫酸铝作为沉淀剂去除污水中的磷效果显著,而且处理效果很稳定,对原有的污水处理工艺无需做较大的变动,无需增加污水处理的固定成本,在污水处理的实际应用中简便可行。