化学混凝法预处理农村生活污水.pdf

第3 9 卷第5 期 四川冶金 V 0 1 3 9N o 5 2 0 1 7 年1 0 月 S i c h u a nM e t a l l u r g yO c t ，2 0 1 7 文章编号：1 0 0 1 - - 5 1 0 8 ( 2 0 1 7 ) 0 5 - - 0 0 6 8 - - 0 6 化学混凝法预处理农村生活污水 王明斌，吴勇，古腾，谢兴富，王辉，聂凯翔 ( 1 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，I N J q 成都6 1 0 0 5 9 ； 2 成都理工大学环境与土木工程学院，四川成都6 1 0 0 5 9 ) 摘要：针对曝气生物滤池处理生活污水时除磷脱氮存在相互影响，以及产生大量活性污泥影响曝气生物滤池使 用寿命的缺点。通过实验研究了氯化铁混凝剂不同添加量对生活污水预处理的效果，探讨了总磷( T P ) 、波长2 5 4 n m 处单位比色皿光程下的紫外吸光度( U v 2 5 。) 、浊度等去除的因素，并采用S M T 提取法( S t a n d a r d ， M e a s u r e m e n t sa n dT e s t i n g ) 分析了混凝产生的沉淀中各形态磷含量及相互关系。水样分析结果表明：投药量为 0 8 m g L 1 时，出水水样的浊度、U V 2 5 4 和T P 分别为4 7 0N T U 、0 1 8 4c m 、0 0 3 1m g L ，去除率分别为 8 8 5 0 、7 3 7 3 、9 9 1 7 ，铁含量为0 3 5 0m g L 。S M T 提取法分析结果表明，氯化铁混凝荆优先沉淀无 机磷。 关键词：混凝剂；预处理；农村生活污水 中图分类号：X 7 0 3文献标识码：A P r e t r e a t m e n to fR u r a lD o m e s t i c W a s t e w a t e rb yC h e m i c a lC o a g u l a t i o nP r o c e s s W A N GM i n g b i n ，G UT e n g ，X I EX i n g f u ，W A N GH u i ，N I EK a i x i a n g ( 1 S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fG e o h a z a r dP r e v e n t i o na n dG e o e n v i r o n m e n tP r o t e c t i o n ，C h e n g d uU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ，C h e n g d u6 1 0 0 5 9 ，S i c h u a n ，C h i n a ；2 C h e n g d uU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y C o l l e g e o fe n v i r o n m e n ta n dC i v i lE n g i n e e r i n g ，C h e n g d u6 1 0 0 5 9 ，S i c h u a n ，C h i n a ) A b s t r a c t ：I nv i e w o f t h e d i s a d v a n t a g e so f m u t u a li n f l u e n c eo fp h o s p h o r u sa n dn i t r o g e nr e m o v a li nt h et r e a t m e n to fd o m e s t i cs e w a g e b yb i o l o g i c a la e r a t e df i l t e ra n dt h el a r g ea m o u n to fa c t i v a t e ds l u d g et oa f f e c tt h es e r v i c el i f eo ft h eb i o - l o g i c a la e r a t e df i l t e r I ti ss t u d i e di nt h i sp a p e rt h a tt h ee f f e c to fd i f f e r e n tc o a g u l a n td o s a g eo nt h ep r e t r e a t m e n to f d o m e s t i cs e w a g e T h ef a c t o r so fT P ，U V 2 5 4a n dt u r b i d i t yr e m o v a lw e r ed i s c u s s e d ，a n dt h eS M T ( S t a n d a r d ，M e a s u r e m e n t s ，a n dT e s t i n g ) w a su s e dt oa n a l y z et h ec o n t e n ta n dr e l a t i o n s h i po fd i f f e r e n tf o r m so fp h o s p h o r u si nt h e p r e c i p i t a t i o n O u rr e s u l t sd e m o n s t r a t e dt h a tw h i l et h ec o a l u g a n td o s a g ew a s0 8m l L ，t h et u r b i d i t y ，U V 2 5 4a n d T Po fe f f l u e n tw a t e rw a s4 7 0N T U 、0 1 8 4e m 、0 0 3 1m l L a n dt h er e m o v e lr a t eo fw h i c hw a s8 8 5 0 ， 7 3 7 3 ，9 9 1 7o A ，t h ei r o nl e v e l so fe f f l u e n tw a s0 3 5 0m g L T h eS M Te x t r a c t i o na n a l y s i sr e s u l t ss h o w e dt h a t f e r r i cc h l o r i d ec o a g u l a n tw o u l dp r e c i p i t a t e i n o r g a n i cp h o s p h o r u s p r e f e r e n t i a U y K e yw o r d s ：c o a l u g a n t ，p r e t r e a t m e n t ，r u r a ld o m e s t i cs e w a g e 1引言 农村生活污水中氮、磷、有机物含量和浊度通常 较高，直接排入水体或土壤中将会引起地表水或地 下水水质的恶化。接触曝气生物滤池可以有效地去 除水体中污染物，但是曝气生物滤池法除磷和脱氮 存在相互影响，除磷效果较差，难以达到排放标 准 1 ，并且待处理的污水常常含有大量的悬浮物，过 滤时会在滤池内堆积大量活性淤泥，从而很大程度 上降低滤层运行时间，增加清洗频次E2 | 。因此，在进 入接触曝气生物滤池处理之前需要对污染水质进行 预处理。 针对生物滤池存在的这些问题，国内外学者已 经进行了大量的研究。 作者简介：王明斌( 1 9 9 3 一) ，男，硕士研究生，主要从事水文地质及水环境保护的研究。 通讯作者：吴勇( 1 9 6 6 一) ，男，教授，博士生导师。 万方数据 第5 期S i c h u a nM e t a l l u r g y 预处理除浊度的方法包括添加滤层保护层 3 “ 、 化学混凝法 5 等。除磷方法包括化学混凝法、氧化 还原法、物理吸附法、生物处理法等。其中化学混凝 法受到广大研究者的青睐，化学混凝法可以有效地 去除污水中的T P 和有机物，并且能够有效地降低 浊度，不仅很好地解决了曝气生物滤池“除磷脱氮” 存在相互影响的问题，而且还具有降低曝气生物滤 池的运行负荷、减少曝气量、增加生物滤池的运行时 间、减少清洗频次等一系列优点。目前采用较多的 无机混凝剂有铁系和铝系混凝剂，二者各有优缺点， 铝盐在卷扫水中胶体和悬浮物方面较铁盐更有优 势，铝在环境中的富集会对水中微生物产生毒害作 用；铁盐具有更强的水解、聚合以及沉淀的能力，铁 盐的投药量很关键，过多会导致出水水样中铁含量 超标，过少则难以达到良好的浊度去除效果 6 。综 合考虑，本次实验选用无机铁盐混凝剂。 实验的目的在于为即将运行的污水处理厂提供 理论参数，因此实验将尽可能模拟处理污水时的实 际情况。实验无机铁系混凝剂采用氯化铁。大部分 学者认为，氯化铁作为混凝剂去除无机磷的机理主 要是F e 3 + 通过与各形态无机磷反应生成难溶物，可 以简化为F e 3 + + P O t 3 + = F e P O t + 。浊度的去除机 理大致分为三类 7 ，电中和、吸附架桥和网捕卷扫。 其中网捕卷扫作用对浊度和有机物的去除具有十分 重要的意义。在混凝剂加入量较少的情况下，主要 以前两种作用为主。加入足够量的混凝剂以后，无 机铁系絮凝剂产生大量铁的氢氧化物沉淀将水中颗 粒物包裹，此时网捕卷扫发挥主要作用 8 。 2 实验材料与方法 2 1 原水水质 原水取自成都浦江县成佳镇麟凤村生活污水集 中排污口，水质参数见表1 。 表1 原水水质参数 T a b 1O 删i t yo f r a ww a t e r 检测项目检测结果 1 2 0 1 1 8 3 0 6 5 1 0 1 8 7 7 5 8 0 2 2 仪器和药品 仪器：H A C H2 1 0 0 P 型便携式浊度仅、红外一 可见光分光光度计、H A N N AH 1 9 8 1 2 9 H 1 9 8 1 3 0 数据型笔式p H E C T D S 。C 测量仪。 药品( 混凝剂) ：用分析纯氯化铁配制成浓度 6 5 ( 质量比) 的氯化铁溶液。 2 3 实验方法 实验所用的生活污水为浦江县麟凤村集中排污 口所排出的污水，将取得的生活污水装满6 个5 0 L 的塑料桶，混凝剂添加量依次为0m g L 、0 2m g L 一1 、0 4m g L 一1 、0 6m g L 一1 、0 8m g L 一1 、 1 0m g L ，编号分别为A 、B 、C 、D 、E 、F 。加药后 静置2 4h ，之后取出水水样上清液进行分析测试，并 取水样混凝后生成的全部沉淀，将过滤后的沉淀物 放置于电热循环烘箱内，调节温度至1 0 5 ，烘干至 沉淀物重量不再变化为止，取烘干后的沉淀物用 S M T 提取法进行测试。 测试内容及方法见表2 。 表2 测试内容及方法 T a b 21 1 e 删a t e n ta n dn t h o do ft e s t 样品测试内容测试方法或仪器 T P 浊度 F e 含量 p H G B T1 1 8 9 3 1 9 8 9 ( ( 水质总磷 的测定钼酸铵分光光度法 H A C H2 1 0 0 P 型便携式浊度仪 邻二氮菲分光光度法测定微量 铁C I o H A N N AH 1 9 8 1 2 9 H 1 9 8 1 3 0 数据型笔式p H E c T D S C 测 量仪 文献 9 中提供方法 总磷( T P ) 、有机磷( O P ) 、 沉淀耋卷磷(IP型絮紊銎sMT提取法11(流程图见图1)NAIP)”“磷(、磷灰石无机磷”“ ”“4 “ ( A P ) 嬉 室温振荡1 6 h 残渣 残渣 E 清* 残渣 岖醴豢裂r 酬篇瑟， L 叫残渣l 图1S