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探讨聚硅硫酸铁作为污水除磷剂的最佳用量

发布日期:2018年11月16日 浏览:270次
将聚硅硫酸铁作为化学除磷剂,用以辅助生物除磷,使污水处理厂废水中的磷得以去除。文章通过对聚硅硫酸 铁的浓度及投加量等因素对废水中总磷去除效果的影响进行探讨,分析聚硅硫酸铁作为废水化学除磷剂的最佳用量,使污水处 理厂的出水达到排放标准要求。


1、城西污水处理厂采用改良型A2/O 氧化沟处理工艺,出水 水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B 标准,标准中规定总磷的排放标准:在2005 年12 月31 日前建设的污水厂为1.5mg/l,2006 年1 月1 日起建设 的污水厂为1.0mg/l。城西污水处理厂废水经生物除磷后,较 难达到后者的标准,因此需辅以化学除磷,以满足出水水质 的要求。


2 化学除磷原理


化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通 过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类, 如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程 涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上 投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还 进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的 差异。


FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl   式1


污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质, 大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮 凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过 程,所以絮凝不是相转移过程。


在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮 凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解 性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水 中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成 为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化 物(取决于PH 值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非 溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体 脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成 絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一 液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。


3 实验部分


城西污水处理厂根据厂区工艺实际情况,计划以聚硅硫 酸铁作为化学除磷的药剂,结合厂区污水处理设施的情况, 采用同步投加的方式投加除磷药剂。 实验通过搅拌沉降探究聚硅硫酸铁药剂浓度及投加量等 因素对废水中总磷去除效果的影响,寻求将本厂出水总磷值 将至1.0mg/l以下的聚硅硫酸铁投加量的最佳方案。


3.1 实验样品、药剂


实验样品:氧化沟出水 实验药剂:聚硅硫酸铁如下图所示:

 

3.2 实验仪器


UV762 紫外/可见分光光度计、1000ml 量筒


3.3 实验方法


采用搅拌沉降实验,将1000ml 样品注入1000ml 量筒中, 加入不同浓度、不同用量的聚硅硫酸铁溶液,搅拌3 分钟混 匀后,静置沉淀30min,取上清液进行总磷的测定。


4 结果与讨论


4.1 确定铁盐最佳浓度实验


在9 个1000ml 的量筒中分别加入1000ml 样品,一个静 置沉淀30min,取上清液进行总磷的测定;其余的8 个量筒中 分别加入3‰、5‰的铁盐溶液1ml 、2 ml、3ml、4ml ,搅 拌3 分钟后,静置沉淀30min,取上清液进行总磷的测定。测 定结果见表1。







从表1 中可看出,聚硅硫酸铁对污水厂废水中磷的去除还是具有一定效果的,浓度越高,投加药剂量越大,则磷的 去除效果越好,但从污水厂处理成本上考虑,只要使污水厂 出水总磷含量低于1.0mg/l 即可,因此以城西污水处理厂实 际情况而言,选择5‰浓度的聚硅硫酸铁溶液较合理。


4.2 确定铁盐最佳用量实验


在四个1000ml 的量筒中加人1000ml 的样品,三个量筒 中分别加入5‰的铁盐溶液4ml、5ml、6ml,搅拌3 分钟后, 静置沉淀30min,取上清液进行总磷测定。测定结果见表2。


从表2 数据显示,可以看出随着药剂量的加大,磷的含量反而增加,因此选择合适的药剂量尤为重要。当使用5‰浓 度的聚硅硫酸铁溶液5ml 对样品进行处理时,可达到使总磷 含量低于1.0mg/l 的效果。


总体实验结果表明:使用聚硅硫酸铁作为城西污水处理厂化学除磷试剂是可以达到降低氧化沟出水总磷的目的;以目前污水处理厂的水质状况,进行同步投加,每1000ml 氧化 沟出水中投加5‰浓度的聚硅硫酸铁溶液5ml 时,即可达到较 满意的总磷去除效果;可使城西污水处理厂出厂水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B 标准要求。



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