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三种水处理剂在强化一级处理工艺比较分析

来源:
时间:2016-06-15 20:22:57
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三种水处理剂在强化一级处理工艺比较分析  环保 随着我国城市化和工业化程度的不断提高,原有的城市污水处理厂已不能满足城市发展的需要,水环境污染已经成为我国水资源面临的主要问题。而建

  环保 随着我国城市化和工业化程度的不断提高,原有的城市污水处理厂已不能满足城市发展的需要,水环境污染已经成为我国水资源面临的主要问题。而建设大批二级污水处理厂需要高额的投资和运行费用,在相同的基建投资情况下,一级处理污水可达二级处理的3-4倍。显然,从污染物总量控制的角度分析,为达到同样的控制目标,建设一级污水处理厂更经济。但是,以自然沉淀为主体的一级处理,污染物去除率较低,为了提高其去除率,必须加以强化处理,较大程度地提高污染物的去除率,削减总污染负荷,它适用于水环境状况期待改善而经济欠发达地区,是一种高效而低投入的新技术,有着较高的实用价值和良好的应用前景。

  1、材料和方法

  1.1材料

  实验所用沸石粉为一种生物沸石净水剂,以下简称“沸石”。该沸石为秸秆、谷糠等农业废料,经过再生改质而成的纳米微孔素材环保产品。聚合氯化铝(PAC),为无机高分子聚合物,化学通式:[Al2(OH)nCl(6-n)]m,式中n≤6,m≤10;硫酸亚铁(FeSO4·7H2O,AR级)。

  实验试剂均为AR级以上试剂。主要仪器有六联搅拌仪,紫外可见分光光度计,自动蒸汽压力消毒器。

  1.2混凝实验

  实验程序设定如下:

  1L污水→加药→快速搅拌→中速搅拌→慢速搅拌→静置沉淀→取上清液→测定各水化指标。

  为了使药剂和污水快速混合,本实验采用了30s快速搅拌,为不破坏絮体,在中速搅拌2.5min后采用慢速搅拌2min,静置沉淀30min取上清液分析处理效果。COD的测定采用快速消解分光光度法;BOD5的测定采用稀释与接种法;氨氮的测定采用蒸馏-中和滴定法;总氮的测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法;总磷的测定采用钼酸铵分光光度法。

  2、结果与讨论

  实验污水取自成都市双流县航空港污水处理厂。根据前期实验确定沸石的最佳投加量为50mg/L。谭浪等研究发现PAC的最佳投加量为20-60mg/L,随着投加量的增加,去除率不再增加,趋于稳定,本实验选取投加量为50mg/L。实验研究了相同投药量(50mg/L)条件下硫酸亚铁的混凝处理效果,加入硫酸亚铁也可以产生絮凝效果,但是由于Fe(OH)2和Fe(OH)3的产生,使得溶液的浊度有所上升,沉淀效果欠佳。实验结果见表1。

  表1 混凝剂的处理效果

  通过比较发现,3种混凝剂对氨氮的去除率都比较低;对总氮的去除率也相对较低,这是因为氮在水中多以游离态离子出现,溶解度较高,且难与其它离子形成溶解性较低的颗粒沉淀。从总磷的去除效果来看,沸石的去除效果最好,聚合氯化铝次之,硫酸亚铁最差。这是因为铁盐和铝盐与磷酸根作用形成溶解性较低的磷酸盐,这些微小颗粒可以迅速沉淀,而二价铁盐在除磷酸过程中要先转化为三价铁盐或与钙共沉,才能有良好的除磷效果。沸石和聚合氯化铝对COD都有明显的去除效果,相比而言,硫酸亚铁对COD的去除效果显得较差。经过处理后,沸石处理的污水中BOD5的含量占剩余COD的比例较高,这有利于后续的自然生物降解。

  3、结论

  通过3种混凝剂处理生活污水的比较,处理效果最好的为沸石,其次为聚合氯化铝(PAC),最后为硫酸亚铁。综合比较,沸石可以作为强化一级处理工艺的理想药剂使用。

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