聚合氯化鋁如何去除污泥水中的磷

     磷是城市污水中主要的污染物之一，含磷污水直接排放會(huì)造成水體污染,是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的重要原因.污水除磷是防止水體富營養(yǎng)化的重要途徑.然而污水處理系統(tǒng)排放的剩余污泥在濃縮脫水過程中會(huì)重新釋磷,產(chǎn)生高含磷的污泥水.目前,城市污水處理廠一般采用將污泥水回流至進(jìn)水口再處理的方法,這既造成了磷的重復(fù)處理,又可能導(dǎo)致出水中的磷難以達(dá)標(biāo)排放.

     化學(xué)結(jié)晶法（）除磷具有效率高、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn),在污水處理中得到了廣泛應(yīng)用.化學(xué)（聚合氯化鋁）除磷一般通過Al3+、 Fe3+、 Ca2+或Mg2+與PO3-4形成沉淀將其去除,同時(shí)絮狀沉淀又能吸附去除部分正磷.化學(xué)（聚合氯化鋁）除磷對(duì)于高含磷污水具有很好的處理效果. Triger等研究了羥基磷灰石結(jié)晶去除厭氧上清液中磷的效果.張萌等以響應(yīng)面法分析了Fe2+和Fe3+除磷過程主要操作條件Fe/P、 pH和快速攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)富磷污水除磷的單獨(dú)效應(yīng)和聯(lián)合效應(yīng).磷酸銨鎂沉淀去除回收富磷污水中磷的研究也得到了廣泛關(guān)注.然而,作為污水處理廠水量較大且磷濃度較高的濃縮脫水污泥水,系統(tǒng)考察鋁鹽對(duì)其除磷效能及相關(guān)影響因素的研究卻鮮有報(bào)道.

     本研究在探討聚合氯化鋁直接混凝沉淀對(duì)污泥水除磷效果和沉降性能影響的基礎(chǔ)上,利用Box-Behnken響應(yīng)曲面法研究了聚合氯化鋁除磷工藝主要操作條件Al/P摩爾比(以下簡(jiǎn)稱Al/P比)、 pH和攪拌轉(zhuǎn)速(MS)的交互作用影響,尋求佳除磷工藝條件,并初步探討了污泥水聚合氯化鋁除磷動(dòng)力學(xué),以期為污泥水除磷工藝的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐.

本實(shí)驗(yàn)討論結(jié)論：

    (1) 污泥水直接投加聚合氯化鋁混凝除磷,不僅會(huì)惡化其沉降性能,也會(huì)降低除磷效率。

    (2) 隨著Al/P比的增加,污泥水的正磷去除率增加; 隨著pH升高,正磷去除率先增加后下降,佳pH約為9.0; MS對(duì)正磷的去除率影響不大。

    (3) 采用響應(yīng)曲面法Box-Behnken模型對(duì)除磷工藝的操作條件進(jìn)行優(yōu)化,確定各操作條件對(duì)廢水除磷效率的貢獻(xiàn)大小為Al/P比>pH>MS。

    (4) 污泥水聚合氯化鋁除磷的優(yōu)操作參數(shù)為:Al/P比2.49、 pH 8.3、 MS 398r ·min-1.經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,此條件下正磷去除率為97.8%,與模型預(yù)測(cè)結(jié)果一致。

    (5) 由于絮凝體的吸附和沉淀反應(yīng),污泥水中加入聚合氯化鋁后正磷濃度會(huì)迅速下降; 在快速吸附飽和后,鋁鹽除磷過程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)。

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