聚硅硫酸铁絮凝剂去除市政污水磷的研究

第18卷第5期2006年5月化学研究与应用ChemicalResearchandApplicationVo1．18，No．5May，2006文章编号：1004—1656(2006)05—0492—03聚硅硫酸铁絮凝剂去除市政污水磷的研究郑怀礼，李方。，刘宏，陈志剑，彭德军，姚秉华4(1．重庆大学化学化工学院，重庆400044；2．重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045；3．四川大学化学学院，四川成都610064；4．两安理工大学理学院，陕西西安710048)摘要：将自制复合絮凝剂聚硅硫酸铁(PFSSi)用于市政污水除磷，考察了影响PFSSi除磷效果的一些因素，确定了PFSSi复合絮凝剂除磷的优化配比和用量。在优化条件下，对模拟污水中磷的去除率为96．7％，浊度去除率为92％；对实际污水中磷的去除率为82．3％，浊度去除率为96．5％。结果表明该复合絮凝剂有良好的除磷、除浊性能。关键词：复合絮凝剂；聚硅硫酸铁；市政污水；除磷；除浊中图分类号：0635文献标识码：A目前国内外污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷两大类。对于生物法，其稳定性差，难以满足磷的出水排放标准j。前文研制的复合絮凝剂聚硅硫酸铁(PFSSi)是一种高效低耗、安全无害、无二次污染的无机高分子絮凝剂一，可用于污水的絮凝处理、饮用水的净化等，在污水除磷、除浊方面有良好的效果。本文利用复合絮凝剂聚硅硫酸铁(PFSSi)去除市政污水中的磷。1实验部分1．1主要仪器与试剂TU-1810紫外可见分光光度计；722型分光光度计；ZR4-6混凝试验搅拌机；HH-5型化学耗氧量测定仪；PHS-3C酸度计。抗坏血酸；钼酸铵溶液(冷藏保存)；磷酸二氢钾；过硫酸钾；硫酸肼；聚合硫酸铁(重庆蓝洁自来水公司工业品)；水玻璃(井口化工厂工业品，NaSiO3质量分数27．3％)；硅藻土(工业品)。以上试剂除特别标注外，均为分析纯。1．2实验方法各取500mL污水样于600mL烧杯中，搅拌下分别加人不同硅含量的PFSSi复合絮凝剂，在200r／min下快速搅拌30s，在150r／min转速下搅拌1min，然后在80r／min转速下搅拌lOmin，静置沉降15min，取上层2cm处清液分别测定磷含量和浊度。模拟污水配制：称取一定量的硅藻土和磷酸二氢钾加到自来水配成一定浊度和一定含磷量的模拟污水。配制三种含磷量分别为：3mg／L、6mg／L、9mg／L，浊度分别为150NTU、200NTU、500NTU的模拟污水。复合絮凝剂PFSSi的制备，参见文献[4]。总磷的测定采用GB11893—89，浊度的测定采用GB13200-91，COD的测定采用GB11914-89。2结果与讨论2．1不同硅含量(SiO％)对PFSSi复合絮凝剂除磷效果的影响往聚合硫酸铁(PFS)中加人聚硅酸(AS)，制得不同硅含量的PFSSi(硅含量不能过高，超过2．0％，PFSSi易凝胶，放置时间不长)。对6mg／L含磷模拟污水进行试验，PFSSi投加量分别为501~L／L、1001~L／L、150~L／L，絮凝沉降静止2h后，比较除磷效果，结果见表1。由表1知：PFSSi的硅收稿日期：2005—09—09：修回日期：2005一l】一2O基金项目：国家自然科学基金重点项目(20577072)联系人简介：郑怀礼(1957·)，男，教授，博士生导师．主要从事絮凝剂的制备与应用研究。Email：zhenghl@eta．eq．cn维普资讯http://www.cqvip.com第5期郑怀礼等：聚硅硫酸铁絮凝剂去除市政污水磷的研究493含量在O．1％0．4％时，除磷效果较好。处理低凝剂的除磷效果较好(0．2mg／L)，磷去除率高浓度含磷模拟污水时，最佳投加量为1001．dML，絮达96．7％。表1硅含量对污水除磷的影响Table1Theeffectofsiliciccontentontheremovingofphosphorus硅含量(％)0．10．10．10．20．20．20．40．40．40．50．50．5投加量(I／L)50100150501001505010015050100150含磷量(mg／L)2．520．300．102．600．280．102．320+200．122．750．350．092．2聚合硅酸(AS】的活化时间对PFSSi复合絮凝剂除磷效果的影响活化硅酸的活化时间对PFSSi的除磷性能有很大的影响，其活性受时间的影响。将制得的AS放置一段时间，5h、12h、24h、36h、48h后分别与聚铁复合成硅含量为0．2％PFSSi，对模拟污水进行除磷效果研究(TP：6mg／L，PFSSi投加量为100p,L／L)，结果如图1。从图1知，活化24h后复合絮凝剂达到较佳的除磷效果。一谰缸醛S*剐／＼／／———●