城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究

　　摘要：为有效解决北京某城市污水处理厂出水总磷含量较高的实际问题,通过在生物处理工艺(A2O)后端添加化学除磷强化单元的方法,依次开展了实验室试验和现场的生产性试验.实验室试验以好氧池出水为试验用水,对不同浓度梯度的聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(FeCl3)等除磷效果进行了对比研究,并分别对其除磷机理进行了深入的探讨.试验结果表明:3种药剂中,PAC除磷效果最好,当其投加量为60mg/L,投加系数β为4.15时,出水总磷含量可小于0.5mg/L,而且药剂投加成本较低,仅为0.078元/t.现场生产性试验选取好氧池出水端为药剂投加点,对PAC的除磷效果进行现场验证.经试验测定,当PAC投加量为60mg/L,投加系数β为4.22时,污水处理厂出水总磷含量远低于0.5mg/L,符合排放要求.考虑到进水量和负荷的波动,在保证出水达标排放的前提下,为保证药剂的有效利用,通过采取针对性措施提高前端生物除磷效率及反馈投加药剂的方法,以有效减少药剂的投加量及化学污泥的排放量,达到节能减排的目的.

　　关键词：污水处理;化学强化除磷;混凝剂投加

　　目前,城市污水处理厂所采用的除磷技术主要有生物除磷和化学除磷两种.生物除磷是在好氧条件下,通过微生物对污染水体中的溶解性磷酸盐过量吸收来完成.化学除磷则是向水体中加入化学药剂,通过其与水体中的磷酸盐反应来达到除磷目的[1].相比较而言,生物除磷更易受处理系统的BOD负荷、进水COD/TP、厌氧与好氧段的DO比、泥龄、厌氧段的NO3-浓度等诸多因素的影响[2],除磷稳定性差;化学除磷则受进水水质的影响较小,除磷效果稳定.

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　　1材料与方法

　　1.1污水处理厂概况及试验水质

　　污水处理厂设计进水量为3.5万t/d,其进水水源为市政污水.考虑到污水的氨氮及总磷含量较高,设计处理的主体工艺采用“脱氮除磷型MBR”工艺,即A2O+MBR的主体工艺(图1).系统的最终出水要排放到附近的公园,作为景观水回用.根据要求,系统出水要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准(TP?0.5mg/L).系统运行初期,出水可稳定达标,但随工艺长时间运行,系统设备老化,污染物处理能力下降,出水总磷浓度出现超标,难以达到排放标准,其进出水水质见表1.12987456回用污泥外运310图1污水处理厂工艺流程Fig.1Theprocessflowchartofthemunicipalwastewatertreatmentplant1.格栅;2.沉砂池;3.厌氧池;4.缺氧池;5.好氧池;6.MBR;7.消毒池;8.储泥池;9.脱水机房;10.鼓风机房表1系统进出水水质Table1waterpropertiesoftheinfluentandeffluent项目COD(mg/L)BOD(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)NH3-N(mg/L)pH值进水<7000<400<50<10<307~8出水<50<10<15<2<17~8

　　1.2试验仪器

　　与试剂试验仪器:ZR4-6混凝试验搅拌机、分光光度计、高压灭菌锅、pH计等.试验药剂:氯化铁(Fe有效含量38%,不溶物0.5g/mL)、聚合硫酸铁(Fe有效含量11%,密度1.45g/mL)、聚合氯化铝(Al2O3含量10%,密度1.28g/mL)、抗坏血酸、钼酸铵、过硫酸钾试剂等.

　　2结果与讨论

　　2.1实验室试验

　　实验室试验以好氧池出水为研究对象,对不同药剂在不同浓度梯度下的除磷效果进行分析,经测定试验进水浓度为3.18mg/L.试验结果见表2、表3、表4.

　　2.2生产性试验

　　选取PAC为生产性试验投加药剂,好氧池出口端为药剂投加点,PAC投加浓度分别为50,60,70mg/L.试验测定好氧池出水总磷浓度为2.94mg/L,pH值为7.92.生产性试验结果见表5.

　　3结论

　　3.1实验室试验以好氧池出水为试验用水,通过对PAC、FeCl3及PFS3种药剂除磷试验对比分析发现:PAC除磷效果较好,而且投加量相对较小.当其投加量为60mg/L,投加系数?为4.15时,试验出水总磷浓度可大大低于0.5mg/L,而其他两种药剂投加量则需达到70mg/L.药剂费用:PFS(0.112元/t)>三氯化铁(0.084元/t)>PAC(0.078元/t).

　　3.2根据实验室试验结果,选取PAC为生产性试验的投加药剂,药剂投加点为好氧池出口.当PAC投加量为60mg/L,投加系数?为4.22时,系统出水总磷含量远低于0.5mg/L,可以有效解决污水处理厂出水总磷含量高的问题.

　　参考文献：

　　[1]张自杰.排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

　　[2]李捷,熊必勇,张杰.An/O生物除磷中两个主要控制因素的研究[J].中国给水排水,2004,12(20):9-11.

　　[3]ShehabOK,ShiHC.OptimizingphosphorusremovalinanA/Owastewatertreatmentplant[R].AnnArbor:UtilitiesofAnnArbor,USA,1995.

　　李子富1*,云玉攀1,曾灏2,周晓琴1

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