生活污水二级生物处理后的铁盐混凝除磷试验研究_王立立

第一作者:王立立,女,1973年出生,华南理工大学在读博士,从事污水处理研究工作。*广州市环保局小区生活污水处理厂示范工程项目(B2302650)生活污水二级生物处理后的铁盐混凝除磷试验研究*王立立刘焕彬胡勇有周勤(华南理工大学造纸与环境工程学院,广州510641)摘要以生活污水二级生物处理后的出水为研究对象,考察了铁盐对浓度在2～4mg/L范围内的总磷的混凝去除效果及影响因素。结果表明,铁盐除磷的最佳pH为7.5～8;铁盐投加量较低时,适当提高GT值可使总磷去除率增加15%～20%;在适当的混凝搅拌条件下,三价铁盐和聚合硫酸铁对总磷的去除率均在70%以上,混凝后过滤可使出水中总磷降至0.5mg/L以下。关键词生活污水铁盐除磷混凝Studyonferricsaltcoagulationforphosphorusremovalfromeffluentofsecondarybio-treatmentsewageWangLili,LiuHuanbin,HuYongwei,etal.CollegeofPaperMakingandEnvironmentalEngineering,SouthChinaU-niversityofTechnology,Guangzhou510641Abstract:Basedontheeffluentofsecondarybio-treatmentsewage,theremovalefficiencyandfactorsaffectedtheferricsaltcoagulationforTP(totalphosphorus)hadbeenstudied.TheresearchresultsshowedthatoptimumpHofTPremovalbyferricsaltis7.5～8.Whenthedoseofferricsaltwaslower,improvingthefactorofGTcangainedtheadditionalremovaloftotalphosphorusabout15%～20%.Underthesuitablecoagulantconditions,theremovaloftotalphosphoruswasabove70%byFe(Ⅲ)aswellaspoly-ferricsulfate,thefilteraftercoagulantcanmaketheTPofeffluentlessthan0.5mg/L.Keywords:SewageFerricsaltPhosphorusremovalCoagulation城市生活污水中通常含有一定浓度的氮磷等营养物质,一部分磷能够通过二级生化处理去除。但由于生活污水中的磷浓度往往比活性污泥生长所需的浓度高2～5倍,因此污水中仅有40%～60%的磷能被微生物去除。在同一生物处理过程中,脱氮和除磷往往相互抑制,一般的二级生物处理较难使两者同时达到理想的去除效果,而已知的添加化学药剂的除磷方法,多采用主流加药,即将药剂加在曝气池中,往往存在动力消耗大,好氧区产泥量多等问题。因此采用上流式厌氧污泥床(UASB)—接触氧化二级生物处理,使生物处理以脱氮为主,并去除大部分的CODcr和BOD5,后接化学混凝除磷的处理工艺。厌氧污泥床运行成本低,基本抵消了因化学除磷而增加的费用。将生物脱氮与化学除磷相结合,能有效地改善出水水质,并有利于污水回用。本文通过混凝实验,考察了包括三氯化铁(Fe-Cl3)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)和聚合硫酸铁(PFS)在内的铁系絮凝剂的除磷效果及影响因素,为铁盐除磷在实践中的应用提供参考。1生活污水中磷的组成和铁盐除磷的机理生活污水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷,主要来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐,其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的有机化合磷。稠环磷酸盐(如P3O5-10)和有机化合磷(核酸)一般在生物处理中可转化为正磷酸盐[1]。由于在各种阴离子中,磷酸根对Fe(Ⅲ)水解行为影响最为突出[2,3],它可以取代与Fe(Ⅲ)结合的部分羟基,形成碱式磷酸铁复合络合物,改变Fe(Ⅲ)的水解路径。Roger等用IR光谱研究得出[4],氢氧化铁凝胶及各种铁氧化物都能吸附大量的磷酸根,其IR光谱表明有双核络合物存在,推断PO3-4置换了两个相邻的OH-官能团,并在两个Fe3+之间形成了桥。因此铁盐不仅仅是通过生成FePO4沉淀除磷,Fe3+和OH-及PO3-4之间的强亲和力,使溶液中可能会有Fe2.5PO4(OH)4.5及Fe1.6H2PO4(OH)3.8等难溶络合物生成[5],且生成的络合物表面有很强吸附作用,通过吸附作用可除去更多的磷。2实验部分2.1仪器与试剂ZR-6型混凝试验搅拌机;pHS-3C精密pH计;2100N