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聚硅硫酸鐵能作為污水除磷劑使用嗎

    發(fā)布時間:2016年11月29日     點(diǎn)擊數(shù):1860   【

1前言

城西污水處理廠采用改良型A2/O氧化溝處理工藝,出水水質(zhì)執(zhí)行(GB18918-2002)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級B標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定總磷的排放標(biāo)準(zhǔn):在2005年12月31日前建設(shè)的污水廠為1.5mg/l,2006年1月1日起建設(shè)中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后,一方面溶解性的磷轉(zhuǎn)換成的污水廠為1.0mg/l。城西污水處理廠廢水經(jīng)生物除磷后,較難達(dá)到后者的標(biāo)準(zhǔn),因此需輔以化學(xué)除磷,以滿足出水水質(zhì)的要求。

2化學(xué)除磷原理

化學(xué)除磷是通過化學(xué)沉析過程完成的,化學(xué)沉析是指通過向污水中投加無機(jī)金屬鹽藥劑,其與污水中溶解性的鹽類,如磷酸鹽混合后,形成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì),這一過程涉及的是所謂的相轉(zhuǎn)移過程,反應(yīng)方程舉例如式1。實(shí)際上投加化學(xué)藥劑后,污水中進(jìn)行的不僅僅是沉析反應(yīng),同時還進(jìn)行著化學(xué)絮凝反應(yīng),所以必須區(qū)分化學(xué)沉析和化學(xué)絮凝的差異。

FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1

污水沉析反應(yīng)可以簡單的理解為:水中溶解狀的物質(zhì),大部分是離子狀物質(zhì)轉(zhuǎn)換為非溶解、顆粒狀形式的過程,絮凝則是細(xì)小的非溶解狀的固體物互相粘結(jié)成較大形狀的過程,所以絮凝不是相轉(zhuǎn)移過程。

在污水凈化工藝中,絮凝和沉析都是很為重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析則用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)換,則當(dāng)向污水中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后,一方面溶解性的磷轉(zhuǎn)換成為非溶解性的磷酸金屬鹽,也會同時產(chǎn)生非溶解性的氫氧化物(取決于PH值)。另一方面,隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物,使穩(wěn)定的膠體脫穩(wěn),通過速度梯度或擴(kuò)散過程使脫穩(wěn)的膠體互相接觸生成絮凝體。較后通過固-液分離步驟,得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學(xué)污泥),達(dá)到化學(xué)除磷的目的。

3實(shí)驗部分

城西污水處理廠根據(jù)廠區(qū)工藝實(shí)際情況,計劃以聚硅硫酸鐵作為污水除磷劑,結(jié)合廠區(qū)污水處理設(shè)施的情況,采用同步投加的方式投加污水除磷劑。

實(shí)驗通過攪拌沉降探究聚硅硫酸鐵污水除磷劑濃度及投加量等因素對廢水中總磷去除效果的影響,尋求將本廠出水總磷值將至1.0mg/l以下的聚硅硫酸鐵污水除磷劑投加量的較佳方案。

3.1實(shí)驗樣品、藥劑

實(shí)驗樣品:氧化溝出水

實(shí)驗藥劑:聚硅硫酸鐵污水除磷劑

3.2實(shí)驗儀器

UV762紫外/可見分光光度計、1000ml量筒

3.3實(shí)驗方法

采用攪拌沉降實(shí)驗,將1000ml樣品注入1000ml量筒中,加入不同濃度、不同用量的聚硅硫酸鐵污水除磷劑溶液,攪拌3分鐘混勻后,靜置沉淀30min,取上清液進(jìn)行總磷的測定。

4結(jié)果與討論

在9個1000ml的量筒中分別加入1000ml樣品,一個靜置沉淀30min,取上清液進(jìn)行總磷的測定;其余的8個量筒中分別加入3‰、5‰的鐵鹽溶液1ml、2ml、3ml、4ml,攪拌3分鐘后,靜置沉淀30min,取上清液進(jìn)行總磷的測定。測定結(jié)果見表1。

從表1中可看出,聚硅硫酸鐵污水除磷劑對污水廠廢水中磷的去除還是具有一定效果的,濃度越高,投加藥劑量越大,則磷的去除效果越好,但從污水廠處理成本上考慮,只要使污水廠出水總磷含量低于1.0mg/l即可,因此以城西污水處理廠實(shí)際情況而言,選擇5‰濃度的聚硅硫酸鐵污水除磷劑溶液較合理。

4.2確定鐵鹽較佳用量實(shí)驗

在四個1000ml的量筒中加人1000ml的樣品,三個量筒中分別加入5‰的鐵鹽溶液4ml、5ml、6ml,攪拌3分鐘后,靜置沉淀30min,取上清液進(jìn)行總磷測定。測定結(jié)果見表2。

從表2數(shù)據(jù)顯示,可以看出隨著藥劑量的加大,磷的含量反而增加,因此選擇合適的藥劑量尤為重要。當(dāng)使用5‰濃度的聚硅硫酸鐵污水除磷劑溶液5ml對樣品進(jìn)行處理時,可達(dá)到使總磷含量低于1.0mg/l的效果。

總體實(shí)驗結(jié)果表明:使用聚硅硫酸鐵作為城西污水處理廠污水除磷劑是可以達(dá)到降低氧化溝出水總磷的目的;以目前污水處理廠的水質(zhì)狀況,進(jìn)行同步投加,每1000ml氧化(mg/l)溝出水中投加5‰濃度的聚硅硫酸鐵污水除磷劑溶液5ml時,即可達(dá)到較滿意的總磷去除效果;可使城西污水處理廠出廠水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。

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