城市污水處理廠化學強化生物除磷的試驗研究

　　摘要：為有效解決北京某城市污水處理廠出水總磷含量較高的實際問題,通過在生物處理工藝(A2O)后端添加化學除磷強化單元的方法,依次開展了實驗室試驗和現(xiàn)場的生產(chǎn)性試驗.實驗室試驗以好氧池出水為試驗用水,對不同濃度梯度的聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、三氯化鐵(FeCl3)等除磷效果進行了對比研究,并分別對其除磷機理進行了深入的探討.試驗結果表明:3種藥劑中,PAC除磷效果最好,當其投加量為60mg/L,投加系數(shù)β為4.15時,出水總磷含量可小于0.5mg/L,而且藥劑投加成本較低,僅為0.078元/t.現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗選取好氧池出水端為藥劑投加點,對PAC的除磷效果進行現(xiàn)場驗證.經(jīng)試驗測定,當PAC投加量為60mg/L,投加系數(shù)β為4.22時,污水處理廠出水總磷含量遠低于0.5mg/L,符合排放要求.考慮到進水量和負荷的波動,在保證出水達標排放的前提下,為保證藥劑的有效利用,通過采取針對性措施提高前端生物除磷效率及反饋投加藥劑的方法,以有效減少藥劑的投加量及化學污泥的排放量,達到節(jié)能減排的目的.

　　關鍵詞：污水處理;化學強化除磷;混凝劑投加

　　目前,城市污水處理廠所采用的除磷技術主要有生物除磷和化學除磷兩種.生物除磷是在好氧條件下,通過微生物對污染水體中的溶解性磷酸鹽過量吸收來完成.化學除磷則是向水體中加入化學藥劑,通過其與水體中的磷酸鹽反應來達到除磷目的[1].相比較而言,生物除磷更易受處理系統(tǒng)的BOD負荷、進水COD/TP、厭氧與好氧段的DO比、泥齡、厭氧段的NO3-濃度等諸多因素的影響[2],除磷穩(wěn)定性差;化學除磷則受進水水質的影響較小,除磷效果穩(wěn)定.

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　　1材料與方法

　　1.1污水處理廠概況及試驗水質

　　污水處理廠設計進水量為3.5萬t/d,其進水水源為市政污水.考慮到污水的氨氮及總磷含量較高,設計處理的主體工藝采用“脫氮除磷型MBR”工藝,即A2O+MBR的主體工藝(圖1).系統(tǒng)的最終出水要排放到附近的公園,作為景觀水回用.根據(jù)要求,系統(tǒng)出水要達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準(TP?0.5mg/L).系統(tǒng)運行初期,出水可穩(wěn)定達標,但隨工藝長時間運行,系統(tǒng)設備老化,污染物處理能力下降,出水總磷濃度出現(xiàn)超標,難以達到排放標準,其進出水水質見表1.12987456回用污泥外運310圖1污水處理廠工藝流程Fig.1Theprocessflowchartofthemunicipalwastewatertreatmentplant1.格柵;2.沉砂池;3.厭氧池;4.缺氧池;5.好氧池;6.MBR;7.消毒池;8.儲泥池;9.脫水機房;10.鼓風機房表1系統(tǒng)進出水水質Table1waterpropertiesoftheinfluentandeffluent項目COD(mg/L)BOD(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)NH3-N(mg/L)pH值進水<7000<400<50<10<307~8出水<50<10<15<2<17~8

　　1.2試驗儀器

　　與試劑試驗儀器:ZR4-6混凝試驗攪拌機、分光光度計、高壓滅菌鍋、pH計等.試驗藥劑:氯化鐵(Fe有效含量38%,不溶物0.5g/mL)、聚合硫酸鐵(Fe有效含量11%,密度1.45g/mL)、聚合氯化鋁(Al2O3含量10%,密度1.28g/mL)、抗壞血酸、鉬酸銨、過硫酸鉀試劑等.

　　2結果與討論

　　2.1實驗室試驗

　　實驗室試驗以好氧池出水為研究對象,對不同藥劑在不同濃度梯度下的除磷效果進行分析,經(jīng)測定試驗進水濃度為3.18mg/L.試驗結果見表2、表3、表4.

　　2.2生產(chǎn)性試驗

　　選取PAC為生產(chǎn)性試驗投加藥劑,好氧池出口端為藥劑投加點,PAC投加濃度分別為50,60,70mg/L.試驗測定好氧池出水總磷濃度為2.94mg/L,pH值為7.92.生產(chǎn)性試驗結果見表5.

　　3結論

　　3.1實驗室試驗以好氧池出水為試驗用水,通過對PAC、FeCl3及PFS3種藥劑除磷試驗對比分析發(fā)現(xiàn):PAC除磷效果較好,而且投加量相對較小.當其投加量為60mg/L,投加系數(shù)?為4.15時,試驗出水總磷濃度可大大低于0.5mg/L,而其他兩種藥劑投加量則需達到70mg/L.藥劑費用:PFS(0.112元/t)>三氯化鐵(0.084元/t)>PAC(0.078元/t).

　　3.2根據(jù)實驗室試驗結果,選取PAC為生產(chǎn)性試驗的投加藥劑,藥劑投加點為好氧池出口.當PAC投加量為60mg/L,投加系數(shù)?為4.22時,系統(tǒng)出水總磷含量遠低于0.5mg/L,可以有效解決污水處理廠出水總磷含量高的問題.

　　參考文獻：

　　[1]張自杰.排水工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.

　　[2]李捷,熊必勇,張杰.An/O生物除磷中兩個主要控制因素的研究[J].中國給水排水,2004,12(20):9-11.

　　[3]ShehabOK,ShiHC.OptimizingphosphorusremovalinanA/Owastewatertreatmentplant[R].AnnArbor:UtilitiesofAnnArbor,USA,1995.

　　李子富1*,云玉攀1,曾灝2,周曉琴1

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