磷酸钙沉淀法同步去除污泥水中磷和腐殖质

北极星环保网来源:2016/11/20 20:05:54我要投稿

所属行业: 水处理关键词：污泥污水处理厂除磷效率

由式(1)~(4)知，磷酸钙的溶度积常数为:

式中，根据沉淀物形态不同，m，n和l的取值分别为[5，4，1，3]，[3，3，1，2]和[-1，1，0，0].由式(5)知，Ca2+浓度增加必然会造成PO43-浓度降低，但降低幅度会逐渐趋缓.随着磷酸钙沉淀物的增加，新生成的磷酸钙沉淀具有较大的比表面积，能够快速吸附去除水中的HS，提高HS去除率.

3.2 响应面法优化磷酸钙同步去除正磷和HS

采用Box-Behnken模型对试验结果进行二次多项拟合，可得正磷去除率(Y1%)和HS去除率(Y2%)的方程(式(6)和(7)).其方差分析见表 1.

表 1 回归方程模型方差分析及其系数的显著性检验

Y1和Y2模型所拟合的全变量二次回归方程可决系数R2分别为0.9414和0.9403，表明预测值与实测值之间的相关性较好;修正后R2分别为0.8660和0.8636，表明两个响应值的86.60%和86.36%是由于所选变量引起，可以利用该回归方程确定最佳工艺条件.由表 1知，本实验所选模型不同处理间差异显著(模型的p < 0.01)，说明回归方程描述各因子与响应值之间的关系时，其因变量与全体自变量之间的线性关系是显著的，即这种实验方法是可靠的.

根据多元二次回归方程，Y1模型AB交互作用项系数的符号为负号，这说明pH和Ca/P之间为拮抗作用;Y2模型中pH和HS浓度间亦为拮抗作用.各个系数绝对值大小可判断3个因素对Y1的影响顺序为pH > HS浓度 > Ca/P，对Y2的影响顺序为Ca/P > HS浓度 > pH.

由表 1中模型系数的显著性检验知，单因素A和C对Y1的线性效应极显著，B则不显著;B对Y2的线性效应极显著，C的线性效应显著，A则不显著. A、B、C两两交互影响对Y1均不显著; BC交互影响对Y2显著，其余交互影响均不显著. A2、B2和C2对Y1的曲面效应均不显著; A2和C2对Y2的曲面效应均显著，B2则极显著.

利用Matlab软件作出了Y1和Y2模型方程的等高线图，图 4和5图面颜色越深，说明结果越显著，即污染物去除效果越好.由图 4知，pH和Ca/P增大，Y1升高，HS浓度越高，Y1越低，这与单因素实验结果相吻合.图 4a和b中Y1变化速率显示pH主效应大于Ca/P和HS，与统计结果相符.Y1随pH升高而升高，改变Ca/P和HS浓度对提高Y1效果有限.