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高含磷检修废水化学除磷实验研究
发布日期:2018-01-08  来源:工业水处理   浏览次数:14
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大大量含磷污水的排入是导致水体富营养化的主要原因。生物法和化学法是去除污水中磷的两种主要方法。生物法处理成本低、易操作、产泥量少、无需投药,但是对高浓度含磷废水经生物处理难以达到国家要求的一级排放标准(≤0.5mg/L)。因此,对于高含磷污水化学除磷是一种有效的、可行的方法[1]。
化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其优点是:操作简单,除磷效果好,处理效率可达80%~90%,且效果稳定,不会重新释放磷而导致二次污染,当进水浓度波动较大时,仍有较好的除磷效果。缺点是:该法所用药量大,处理费用较高,且产生大量化学污泥[2]。目前主要研究方向集中在化学药剂的优化选择上[3-6]。
天然气净化装置在检修过程中产生大量高pH、高含盐、高悬浮、高CODcr、高氨氮、高含磷检修废水,生物除磷效果有限,因此需选择更为有效、便捷的除磷预处理方法降低污水总磷。本文主要从化学法除磷方面进行了实验研究,选用了5种常用的除磷药剂,通过实验对比其除磷性能,以期获得具有工程应用价值的参考数据。
1实验方法
1.1实验水质
实验用水为天然气净化装置检修废水,水质参数见表1。
表1 天然气净化装置检修废水水质主要参数(总磷以P计)
名称 pH COD(mg/l) 氨氮
(mg/l) 悬浮物(mg/l) 总磷(mg/l) 矿化度
(mg/l)
检修废水 9.0 2480 50 380 340 6800
1.2主要实验试剂及仪器
ET1151MCOD型测定仪,雷磁pHS-3C型pH计,电子天平,MY-300K型六联动电动搅拌器,烘箱等。
实验药剂为PAC、Al2(SO4)3·18H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、MgSO4·7H2O、PAM,其中PAC、PAM为工业产品外,其余均为分析纯。
1.3实验方法
取检修废水水样200ml五份,分别置于5个200ml烧杯中,分别按投药系数投加定量PAC,投加量按投药系数β表示,即:β=n(M):n(TP)。本实验中M代表金属离子。加入药剂后搅拌器先后以300r/min快速搅拌1min,以100r/min中速搅拌5min,以50r/min慢速搅拌1min;静置30min读取各水样反应过程中产生污泥体积,同时取上清液分别监测总磷、悬浮物、CODcr值[7]。同上方法依次取水样试验Al2(SO4)3·18H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、MgSO4·7H2O性能。
2 结果与讨论
2.1 对总磷(TP)的去除效果
针对5种不同的除磷药剂,投药量系数与对应的总磷去除率见图1。

图1 不同β下各药剂的除磷效果
从图1可以看出,5种除磷药剂对总磷的去除率均随β的升高而升高;当β=1.9时,除磷效果Al2(SO4)3·18H2O>FeCl3·6H2O>PAC>MgSO4·7H2O>FeSO4·7H2O,且Al2(SO4)3·18H2O对总磷的去除率达到99%;MgSO4·7H2O也有一定除磷效果;当β>1.5时,除磷效果降低。当β>1.5时,PAC除磷效果明显提高。FeCl3·6H2O的除磷效果优于 FeSO4·7H2O,原因是FeSO4·7H2O水解后只能形成简单的络合物,需进一步氧化成三价铁才能形成多核羟基络合物,在使用FeSO4·7H2O进行除磷时,可以考虑加药后曝气处理以提高除磷效果。
2.2 对CODcr的去除效果
不同β下5种除磷药剂对CODcr的去除率见图2。

图2 不同β下各药剂的CODcr去除率
由图2可以看出,随5种药剂投加量增加,CODcr去除率均增加,但5种药剂对CODcr去除率都较低。β=1.9时,MgSO4·7H2O对CODcr的去除率最大为29%。分析原因可能是检修废水中CODcr主要为水溶性小分子物质,难以被除磷药剂混凝吸附去除。
 
 
 
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