论文部分内容阅读
近年来随着我国经济的发展，大量富含氮、磷的污水排入河流、湖泊、海洋等水体，使得水体中氮、磷污染日益严重，进而导致水体富营养化问题日趋显现，为了遏制水体富营养化问题的日益蔓延，国家推行了一系列更加严格的污水排放标准要求，我国大部分城市也已开始陆续对已建的污水处理厂进行升级改造。作为一种经济高效的水处理方法，在污水处理厂升级改造中混凝沉淀法得到广泛应用。铁盐混凝剂以其安全高效适用范围广等优点，成为目前污水化学处理中常用的混凝剂。铁盐混凝剂中Fe2+、Fe3+离子均具有去除效果，然而在氯化铁混凝剂的产品标准（GB4482-2006）中对亚铁的含量有严格的标准限值，这直接影响了氯化铁生产成本的控制因素（如氧化剂用量、反应时间、温度等）。那么氯化铁混凝剂中亚铁的含量对其混凝沉淀效果的影响情况究竟如何，目前尚未有相关的研究报道。本文通过对混凝剂中亚铁含量的试验研究，针对原水和生化出水，制备出两种新型改性氯化铁混凝剂。并分别对原水和生化出水进行了除磷的应用研究，为混凝除磷法在污水处理工程中的实际应用提供参考依据。以原水为研究对象，考察不同亚铁含量的改性氯化铁混凝剂对总磷的去除效果。试验结果表明，对于CODCr为450mg/L，总磷为5.77mg/L，pH为7.32的原水，总铁投加量为32mg/L时，亚铁含量为22%的改性氯化铁拥有最佳的混凝除磷效果，其中Ⅱ型改性氯化铁的除磷效果更好。亚铁含量为22%的Ⅱ型改性氯化铁使得上清液总磷浓度降为0.61mg/L，去除率为89.4%，CODCr浓度降为160mg/L，去除率为64.4%%，pH为7.21，是针对原水制备成功的改性氯化铁混凝剂。以生化出水为研究对象，研究不同亚铁含量的改性氯化铁混凝剂对总磷的去除效果。试验结果表明，对于CODCr含量为30mg/L，TP含量为1.57mg/L，pH为6.83的生化出水，在总铁投加量为16mg/L时，亚铁含量为14%的改性氯化铁拥有最佳的混凝除磷效果，其中Ⅰ型改性氯化铁的除磷效果更好。亚铁含量为14%的Ⅰ型改性氯化铁使得上清液总磷浓度降为0.14mg/L，去除率为91.1%，pH为6.68，是针对生化出水制备成功的改性氯化铁混凝剂。以市售成品氯化铁混凝剂作对比，做Ⅱ型改性氯化铁混凝剂对原水的除磷应用研究。试验结果表明，Ⅱ型改性氯化铁比成品氯化铁混凝效果好。在最佳投药量32mg/L，经Ⅱ型改性氯化铁处理过的原水上清液总磷浓度为0.61mg/L，去除率为89.4%，CODCr浓度为160mg/L，去除率为64.4%。Ⅱ型改性氯化铁对pH的影响也更小，沉淀更密实；剩余总铁浓度6.37mg/L，作为活性污泥系统中的一种重要营养元素，对后续的生物处理过程是有着积极作用。在不考虑碳源、除氮等因素的情况下，经生化系统处理后的出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。以市售成品氯化铁混凝剂作对比，做Ⅰ型改性氯化铁混凝剂对生化出水的除磷应用研究。在投药量均为12mg/L时，经Ⅰ型改性氯化铁和成品氯化铁混凝剂处理过的生化出水上清液总磷浓度分别为0.45mg/L、0.33mg/L，均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。Ⅰ型改性氯化铁具有对pH影响相对较小，沉淀密实等优点，另外由于制作过程中氧化剂和盐酸用量减少，制作成本低。研究结果表明，改性氯化铁混凝剂在亚铁含量为22%时对原水有最佳的除磷效果，亚铁含量为14%对生化出水有最佳的除磷效果，可降低制作成本。通过与成品氯化铁的应用对比分析，在同样的处理效果情况下，改性氯化铁混凝剂在经济成本上具有较强的市场竞争优势。