絮凝_气浮法在生活污水深度处理中的应用研究_高湘

絮凝-气浮法在生活污水深度处理中的应用研究＊高湘王吉宁金同轨贾金华提要就絮凝-气浮法处理氧化沟二级出水的可行性进行了探索。试验在西安咸阳国际机场污水处理站进行,试验结果表明:混凝阶段是气浮工艺的重要预处理阶段,机场氧化沟二级出水经过絮凝(硫酸铝作为絮凝剂)、溶气气浮的深度处理可以达到《生活杂用水水质标准》,不需要投加助凝剂。关键词生活污水回用处理气浮絮凝絮凝剂＊中国民航总局科技项目“西安咸阳国际机场水资源再生利用研究”资助。随着水资源短缺问题的日趋严重,污水资源化逐渐为人们所重视。以生活污水二级处理出水为原水,对其进行深度处理,回用于工业冷却、道路冲洗、洗车和绿化等,成为缺水城市和地区水资源可持续利用的重要途径[1～2]。西安咸阳国际机场(简称机场)地处陕西关中地区,是我国重要的航空口岸之一,其周边地区水资源短缺。研究机场生活污水的再生利用,实现污水的资源化,可缓解机场用水压力,提高机场供水的保证率,同时也可减少污水排放对环境的影响。本试验针对机场生活污水站船式一体化氧化沟二级处理的出水,研究了气浮工艺用于生活污水回用处理的净水规律。试验在不同季节、采用不同药剂对气浮技术用于回用水处理的规律性问题进行了分析研究。1生活污水深度处理工艺———絮凝气浮法污水深度处理工艺很多,目前主要有混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、臭氧氧化加活性炭吸附、离子交换和膜处理等方法,其中除混凝沉淀和过滤方法外,其他工艺一般用于水质要求较高的场合[2]。混凝沉淀法用于分离水中的油类、纤维、藻类以及一些低密度杂质时效果欠佳。生活污水经过二级处理后,水中多为粒径小、密度低的杂质,由它们形成的挟气絮体密度小,便于上浮,适于采用气浮工艺进行处理。此外,在同等水量下气浮法占地面积小,仅为沉淀法的1/8～1/2[3];处理后出水浊度及SS低,且出水含氧量高,排出的泥渣含水率低于沉淀法排出的泥浆,这给污泥的进一步处理带来了较大的便利。因此,本试验采用絮凝-气浮-过滤法来研究生活污水的回用处理规律。机场生活污水的回用目标是机场的生活杂用水,所以回用水的水质标准应按CJ25.1-89执行。试验主要研究的水质指标是水的浊度、悬浮固体和有机物。由于正在实施的机场二期污水处理工程采用SBR处理工艺,具有较强的脱氮功能;根据方先金的研究[4],SBR处理城市生活污水在氨氮指标上可达5.30mg/L以下,已满足回用水水质的要求。因此,试验未对氨氮指标做进一步的研究。2试验设计2.1试验药剂(1)无机盐普通混凝剂:硫酸铝、碱式氯化铝(PAC),使用浓度10%。(2)阳离子型高分子絮凝剂:FO4550,法国SNFFLOERGER公司产品,分子量1200万,强阳离子度,使用浓度0.1%。(3)助凝剂:KMnO4,使用浓度20g/L。2.2主要设备说明2.2.1絮凝-气浮池絮凝-气浮池基本设计参数如下:(1)设计流量为500L/h,回流比为30%。(2)各部分尺寸为:总尺寸(絮凝池+气浮池)为823mm×455mm×800mm;絮凝池尺寸为310mm×455mm×800mm;气浮池尺寸为513mm×455mm×800mm,有效水深为700mm。(3)接触区上升流速为v1=10mm/s,气水接触时间60s;分离区向下流速为v2=1.5mm/s;气浮池总水力停留时间12min。2.2.2NICUNI气液混合泵给水排水Vol.28No.5200229DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2002.05.010它的作用相当于传统的溶气及释放器,本试验采用20FPD5-04Z型号。该泵具有以下特点:(1)边吸水边吸气,泵内加压溶气。(2)微气泡平均直径为20～30μm,溶解率大于95%。(3)其溶气系统省略了空气压缩机、混合器和高压溶气罐等装置。2.2.3过滤器(1)滤柱:D×H=0.07m×2m。(2)滤料:采用双层滤料,滤层总厚度900mm,承托层高200mm。其中均质石英砂(d有效=0.88mm,K60=1.22)滤层厚450mm;无烟煤(d有效=1.34mm,d=0.8～2.0mm,以1.24mm居多)滤层厚450mm。(3)滤速:v=8m/h。3絮凝-气浮用于生活污水回用处理的研究3.1原水水质(见表1)表1原水水质项目温度/℃浊度/NTUpHSS/mg/LCOD/mg/LBOD/mg/L数值15～2515～257.02570203.3.1以硫酸铝为凝絮剂絮凝-气浮试验工艺参数见表2。表2絮凝-气浮试验工艺参数项目工艺参数絮凝条件三级串联,搅拌转速分别为n1=360r/min,n2=66r/min,n3=20r/min絮凝剂硫酸铝,浓度10%气浮条件回流比30%,压力45kPa根据静态试验的一些经验,试验中硫酸铝投加量选定为20mg/L,50mg/L,100mg/L,150m