几种无机混凝剂除磷优化及污水深度净化处理-北极星环保网

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目前，我国85%的湖泊均存在不同程度的富营养化，有研究表明，城市污水的不合理排放是导致自然水体中磷含量超标的主要因素。对于低碳源的城市污水而言，其通常难以同时满足生物脱氮及生物除磷对碳源的需求，从而导致污水处理工艺的除磷效率低下。为达到日趋严格的污水排放标准，化学辅助除磷方法逐渐被广泛采用。化学法除磷的效率高于生物法，且操作简单、稳定可靠。

北京排水集团吴家村污水处理厂目前使用的除磷剂是液态聚合铝铁(LPAFC)。笔者通过试验对比了聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝铁(PAFSi)、聚合氯化铝铁(PAFC)和该厂目前使用的液态聚合铝铁等混凝剂的除磷效能及成本情况，以期为该污水厂深度除磷提供参考。

1材料和方法

1.1药剂

5种用作除磷剂的混凝剂均为工业级产品，除LPAFC来自淄博华清净水产品有限公司外，其余产品均来自湖北盛世环保科技有限公司。PFS，Fe2O3质量分数≥24.40%;PAC，Al2O3质量分数≥29.05%;PAFSi，Fe2O3质量分数≥1.54%，Al2O3质量分数≥18.30%;PAFC，Fe2O3质量分数≥2.46%，Al2O3质量分数≥23.60%;液态聚合铝铁，Fe2O3质量分数≥3.94%，Al2O3质量分数≥2.36%。PFS、PAC、PAFSi、PAFC为固体，使用时均配制成1%的溶液。

1.2试验条件及方法

试验以吴家村污水处理厂的沉砂池出水为原水，pH为7.37～7.69，浊度为258～541NTU，COD为716.26～939.1mg/L，TP为3.28～7.14mg/L，TN为82～138.4mg/L。采用烧杯试验进行混凝试验，试验在MY3000-6A型六联混凝试验搅拌仪上进行。取1L水样置于6个烧杯中，加入一定量混凝剂，先以300r/min速度快速搅拌1min，再以50r/min速度慢速搅拌15min，最后静置沉淀15min，取液面下2~3cm处水样测定pH、TP、浊度、COD、TN等。

1.3检测方法

COD采用快速密闭催化消解法;TP采用钼锑抗分光光度法;TN采用哈希试剂;pH采用sension1便携式pH测量仪;浊度采用HI98703高精度数据型浊度测定仪。

2结果与讨论

2.1对TP的去除效果

研究药剂投加量和TP去除率之间的关系，通常用投药量系数β表示，即：β=n(M)∶n(TP)。本试验中M代表三价金属阳离子，即Fe和/或Al。β受多种因素影响，其理论值为1，但实际值通常在2～3或者更高〔5〕。

针对5种不同的除磷药剂，投药量系数与对应的TP去除效果见图1。

从图1可以看出，对于PFS、PAC、PAFSi、PAFC和LPAFC这5种混凝剂，除磷率均随β的升高(投药量的增加)而升高;β=2时，5种混凝剂出水TP质量浓度依次为PFS

2.2对COD的去除效果

不同β下5种混凝剂对COD的去除率见图2。

由图2可以看出，对于PFS和LPAFC，污水COD的去除率大致随药剂投加量的加大而增加，而PAC、PAFSi和PAFC对COD的去除率具有一定的波动性。在试验投药量范围内，PAC对COD的去除率最高，达到了75.40%，其次是PAFSi、PAFC、PFS和LPAFC，去除率分别为65.55%、63.51%、62.62%、50.30%，对应的β为3.80、2.00、3.20、2.00、4.33。

PAC高效去除COD的主要原因在于其高效的絮凝作用，不仅能够去除SS形态的COD，还能够去除胶体态的COD。

2.3对TN的去除效果

不同β下5种混凝剂对TN的去除率见图3。

由图3可以看出，5种混凝剂对TN的去除率没有明显的规律，去除率都比较低。PAC在β=3.04时，对TN的去除率达到了33.77%，而PFS、PAFSi、PAFC、LPAFC的最高去除率分别只有27.19%、17.44%、16.02%、13.58%。

污水中的TN主要以NO3-、NO2-和NO4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮等形式存在。对氮的去除主要依靠的是生物作用，混凝过程中TN的去除来自于含氮物质与混凝剂的共沉降，这可能是导致TN去除率较低的一个原因。

原标题：几种无机混凝剂除磷优化及污水深度净化处理

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