污水深度处理化学强化除磷研究

发布时间：2020-06-10 14:07

【摘要】：大多数污水处理厂现有工艺中生物脱氮除磷之间存在矛盾,导致出水磷浓度不能达到排放标准,故进行化学深度除磷成为研究热点。本研究以校园中水站出水、城市污水处理厂构筑物出水、实验室配水为主要对象,以地表Ⅳ类水标准为标准,选取三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、碳酸钙、氢氧化钙、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)等作为除磷剂,考察不同类型的除磷剂的除磷效能、除磷剂复配使用时的最佳复配比,考察混凝条件、初始磷酸盐浓度、除磷剂投加量、温度、初始pH值、投加方式等对除磷剂除磷效能的影响,找出最适除磷剂以及除磷剂最佳投加量,并根据除磷剂投加量等计算各除磷剂的经济性。对不同类型除磷剂的除磷效能进行比选,发现单独投加铁盐、铝盐除磷时可以使处理后水样磷酸盐浓度达到地表Ⅳ类水标准。达到地表Ⅳ类水标准,除磷剂投加量与所去除磷的物质的量之比大小为:FeCl_3Al_2(SO_4)_3PFSKAl(SO_4)_2PFCFeSO_4PAC。选取单独投加时除磷效果较好的FeCl_3和Al_2(SO_4)_3,按n(Fe:Al)为1:2、1:3、2:3、3:1制成复配除磷剂,进行除磷效能比较,发现除磷剂复配使用比单独投加时除磷效果好,n(Fe:Al)=3:1时除磷效果最好。使用n(Fe:Al)=3:1除磷剂进行除磷剂除磷效能影响因素实验,发现n(Fe:Al)=3:1除磷剂对水样初始pH值有较强的适应性,在pH=6~8时均有很好的除磷效果;随着温度升高,n(Fe:Al)=3:1除磷剂除磷效果变差,但一般市政污水温度在7~25℃,在此温度范围内,温度不是影响除磷剂除磷效果的限制因素;初始磷酸盐含量越小时,去除单位质量磷酸盐所需要的除磷剂越多。分二次和三次投加除磷剂时除磷效果效果较好,二次投加时磷去除率分别比一、三、四次投加时高出1.88%、0.44%、1.5%。随着投加次数增加,除磷效果增加趋势逐渐减小。模拟实际工艺系统中的前置除磷与侧流除磷,发现当磷酸盐含量为15 mg/L,要使处理后磷酸盐浓度为7.16 mg/L,每去除1 mg磷需要除磷剂12.65 mg;当初始磷酸盐含量为20 mg/L,使处理后磷酸盐浓度为7.07 mg/L时,每去除1 mg磷需要除磷剂11.15mg。当磷酸盐含量为30 mg/L,使处理后磷酸盐含量为5.06 mg/L,除磷剂与磷的摩尔比为1.82。对初始磷酸盐浓度(X_1)、试验完成后pH值(X_2)、试验完成后磷酸盐浓度(X_3)三个影响因素与除磷剂投加量(Y)的关系进行线性回归分析,建立回归方程对除磷剂投加量进行预测。当允许误差为15 mg/L时,各回归方程命中率分别为:76.9%、57.69%、73.08%、69.23%;当允许误差为20 mg/L时,各回归方程命中率分别为:88.46%、73.08%、80.77%、80.77%。对适应性最好的回归方程Y=18.905X_1+17.275以及相关性最好回归方程Y=11.28X_1-244.443X_2+1802.298进行F检验,发现在95%的置信水平下,回归方程Y=18.905X_1+17.275与Y=11.28X_1-244.443X_2+1802.298均显著相关,可以很好的预测实验室条件下除磷剂的投加量。
【图文】：

除磷,去除效果,复配,磷酸盐

图 4.8 一次投加除磷剂对磷酸盐的去除效果以看出，初始磷酸盐为 5 mg/L 时，随着除磷剂投加量的除磷剂均能使出水磷酸盐降低至 0.3mg/L 以下。FeCl3、A，复配除磷剂除磷效果最好，，当投加量为 100mg/L 时，出此时磷酸盐去除率为 96.4 %，比单独使用 Al2(SO4)3高出出 1.68%。并且复配除磷剂对 pH 影响最小。当复配除磷剂 0.81mg/L，增加除磷剂投加量至 100mg/L 时，出水磷酸盐g 磷需要复合除磷剂约 32mg，继续投加除磷剂至 120mg/此时每去除 1mg 磷需要复配除磷剂 500 mg。观察矾花生成情况发现，与 FeCl3相比，Al2(SO4)3形成的度影响小，但是使出水磷酸盐达到地表水Ⅳ类标准需要的20 40 60 80 100 120 140 160除磷剂投加量/(mg/L)
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

【相似文献】