城市污水磁化絮凝-高梯度磁分离除磷研究

城市污水磁化絮凝-高梯度磁分离除磷研究①刘吉生1,黄自力1,肖松文2,胡岳华1(1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙,410083;2.长沙矿冶研究院,湖南长沙,410012)摘要:采用磁化絮凝-高梯度磁分离方法处理城市污水,研究了磁种用量、磁场强度、混凝剂用量、污水pH值和流速等工艺参数对除磷效果的影响。在磁场强度为500kA/m,磁种用量为0.3g/L,混凝剂硫酸铝用量为200mg/L,助凝剂PAM用量为2mg/L,污水pH值为6,流速为3.14cm/s时,磷和COD的去除率分别为98.35%和70.8%,净化水含磷0.049mg/L,COD28.6mg/L。关键词:城市污水;磁化絮凝;高梯度磁分离;除磷RemovalofPhosphatefromUrbanSewagebyMagneticFlocculationandHighGradiantMagneticSeparationLIUJi-sheng1,HUANGZi-li1,XIAOSong-wen2,HUYue-hua1(1.SchoolofResourcesProcessingandBioengineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China;2.ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Changsha410012,Hunan,China)Abstract:Urbansewageistreatedbymagneticflocculationandhighgradientmagneticseparation.Thetechnicalparameterssuchasmagneticfeeddosage,magneticfieldintensity,coagulatingagentdosage,pHvalueandflowvelocityareinvestigated.Atamagneticfieldintensityof500kA/m,amagneticfeeddosageof0.3g/L,acoagulatingagent(Al2O3)dosageof200mg/L,afilter-aid(PAM)dosageof2mg/L,asewagepHof6andaflowvelocityof3.14cm/s,phosphateandCODremovealratesare98.35%and70.8%,respectively,withaphosphatecontentof0.049mg/LandCODcontentof28.6mg/Linpurifiedwater.Keywords:urbansewage;magneticflocculation;highgradientmagneticseparation;removalofphosphate磷是使水体富营养化的关键元素,水体中磷含量过量,就会造成藻类过度繁殖,导致水体严重缺氧,水生物死亡,水质恶化。近年来,水体富营养化污染事故在我国多处发生,国家对此非常重视。1998年1月1日开始执行的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定,城市污水厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0.5mg/L[1]。除磷的方法很多,常用的有化学沉淀法[2]、吸附法[3～4]、微生物法[5～6]等等。磷酸盐沉淀与水分离,需要很长的沉淀时间,因而沉淀设施的面积很大,对于大水量(如城市污水)的处理,就存在较大困难。高梯度磁分离技术具有分离速度快、效率高、处理能力大等特点。本研究采用磁化絮凝-高梯度磁分离技术处理城市污水,着重探讨其除磷效果。1实验1.1污水实验用污水取自长沙市某污水厂进水口,污水经过简单静置沉淀,取上清液进行磁化絮凝-高梯度磁分离处理实验,其中含磷酸盐(以P计)2.98mg/L,化学需氧量(CODCr)97.83mg/L,浊度30NTU,色度130倍,带尿黄色。1.2试剂磁种:四氧化三铁,纯度大于98%,平均粒径4.55μm,CP级。混凝剂:硫酸铝,Al2(SO4)3·18H2O,CP级。助凝剂:非离子型聚丙烯酰胺(PAM),CP级。pH调节剂:硫酸、氢氧化钠,AR级。1.3实验设备与方法本实验主要设备是高梯度磁分离器,其结构如图1所示。采用电磁感应磁场,通过调节整流器激磁电流来改变磁场强度的大小。其中分离盒是工作区,呈圆柱形,内充不锈钢毛,充填率5%。出料开关可控制处理能力。试验中污水经pH值调节后,先后加入混凝剂、磁种和助凝剂,搅拌,形成良好的混凝絮体,后输入高梯度磁分离器。工艺流程见图2。物料(污水)从进料口第23卷第5期2003年10月矿冶工程MININGANDMETALLURGICALENGIN