化學(xué)污水處理若干問題研究分析 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：隨著國家和地方的排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，大多數(shù)污水處理廠由于以前設(shè)計上的局限，處理后的水質(zhì)的一些指標(biāo)達(dá)不到新的標(biāo)準(zhǔn)要求。該文主要介紹廣州市獵德污水處理廠在采用化學(xué)除磷過程中的一些成功經(jīng)驗(yàn)，說明其在污水處理工藝中運(yùn)用的可行性及可操作性。 關(guān)鍵詞：污水處理；化學(xué)污水；化學(xué)分析 Abstract: along with the national and local discharge standards rise, most sewage treatment plants due to the limitation of design before and after the treatment of some indexes of water quality reach new standard requirements. This paper mainly introduces the guangzhou liede sewage treatment plant in the chemical phosphorus removal process of some successful experience in sewage treatment process that the use of the feasibility and operability. Keywords: sewage treatment； Chemical wastewater； Chemical analysis U664.9+2A 1 工藝與方法 1 1 ERPSBR 側(cè)流除磷工藝流程和裝置 ERPSBR 側(cè)流除磷工藝流程見圖 1。該系統(tǒng)包括 3 個主要反應(yīng)器： SBR 主反應(yīng)器、強(qiáng)化厭氧釋磷池和化學(xué)除磷池，有效體積分別為18， 3， 2L。 SBR 主反應(yīng)器用小砂頭充氧曝氣、機(jī)械方式攪拌，利用微電腦定時控制器實(shí)現(xiàn)曝氣、攪拌以及沉淀過程的自動切換。 SBR主反應(yīng)器采用間歇進(jìn)水、間歇排水方式運(yùn)行，周期進(jìn)水量為 11L，周期為 8 h(3 周期 d)，運(yùn)行工況為：進(jìn)水厭氧 2h 好氧 3h 缺氧攪拌 1.5h 后曝氣 0.5h 沉淀排水、污泥外循環(huán)、閑置共 1h。 在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中，每 天有 2 個運(yùn)行周期進(jìn)行好氧污泥外循環(huán)：將沉淀排水后 SBR 反應(yīng)器中混合液約 0.5L 排放至強(qiáng)化厭氧釋磷池中，加入 2L實(shí)驗(yàn)污水，在磁力攪拌作用下厭氧釋磷 4h；然后靜置沉淀，將分離產(chǎn)生的上層清液約 1.52L導(dǎo)入化學(xué)除磷池，加入石灰乳進(jìn)行磷的化學(xué)固定，除磷后的上層清液匯入實(shí)驗(yàn)污水；釋磷池污泥轉(zhuǎn)入 SBR 反應(yīng)器參與好氧 (部分時段 )以及后續(xù)的缺氧和后曝氣階段的反應(yīng)過程。運(yùn)行過程中未進(jìn)行專門的排泥，系統(tǒng)污泥的損失完全來自指標(biāo)測試，約為 300 mL d，系統(tǒng)污泥齡大約為 60d，穩(wěn)定運(yùn)行階段 SBR 主反應(yīng)器的污泥質(zhì)量濃度為 6.5 7.5 g L。 在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中，每天有 2 個運(yùn)行周期進(jìn)行好氧污泥外循環(huán)：將沉淀排水后 SBR 反應(yīng)器中混合液約 0.5L 排放至強(qiáng)化厭氧釋磷池中，加入 2 L 實(shí)驗(yàn)污水，在磁力攪拌作用下厭氧釋磷 4h；然后靜置沉淀，將分離產(chǎn)生的上層清液約1.5 2L 導(dǎo)入化學(xué)除磷池，加入石灰乳進(jìn)行磷的化學(xué)固定，除磷后的上層清液匯入實(shí)驗(yàn)污水；釋磷池污泥轉(zhuǎn)入 SBR 反應(yīng)器參與好氧 (部分時段 )以及后續(xù)的缺氧和后曝氣階段的反應(yīng)過程，運(yùn)行過程中未進(jìn)行專門的排泥，系統(tǒng)污泥的損失完全來自指標(biāo)測試，約為 300 mL d，系統(tǒng)污泥齡大約為 60d， 穩(wěn)定運(yùn)行階段 SBR 主反應(yīng)器的污泥質(zhì)量濃度為 6.5 7.5 g L。 2 2 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)及測定方法 ERPSBR 側(cè)流除磷工藝處理的污水為某大學(xué)校園生活污水，測定方法： HACHDR 2O10 COD 測定儀測定污水中化學(xué)需氧量 (COD)；過硫酸鉀氧化 -紫外分光光度法測定污水中總 N 的質(zhì)量濃度；鈉氏試劑光度法測定污水中 NH-N 的質(zhì)量濃度；鉬酸銨分光光度法測定污水中總 P 的質(zhì)量濃度； ORP-431 測定儀測定污水的 pH 值； YSI5100 DO 測定儀測定污水中的溶解氧 (DO)，質(zhì)量法測定污水中的懸浮 物 (MLSS)，實(shí)驗(yàn)期間水質(zhì)質(zhì)量濃度變化為， (COD)=238 694 mg L ；(N)=28 6 58.3 mg L； (NH3 -N)=20.6 51 4 mgL； (P)=5.5 13.25 mg L； pH=7 8 實(shí)驗(yàn)溫度控制在 223O 。 2 3 實(shí)驗(yàn)方法 為了探索側(cè)流除磷工藝化學(xué)固磷系統(tǒng)較為理想的運(yùn)行條件，以課題組長期運(yùn)行的 ERPSBR 側(cè)流除磷工藝中強(qiáng)化厭氧釋磷池富磷上層清液為研究對象，通過添加 Na2HPO4 模擬不同質(zhì)量濃度的厭氧富磷污水，以除磷藥劑加人量和所得污泥中 磷的質(zhì)量含量為考察指標(biāo)，探索較為理想的有利于磷資源回收的化學(xué)除磷系統(tǒng)。 3 結(jié)果與討論 3 1 富磷污水磷質(zhì)量濃度與藥劑加入量的關(guān)系污水中，不同磷質(zhì)量濃度的厭氧釋磷池上層清液在化學(xué)除磷過程中對藥劑 (石灰 )需求見圖 2 3。圖中， t (P)= 7mg L 的曲線代表了城市污水直接化學(xué)除磷時的藥劑消耗情況； ch為出水磷的質(zhì)量濃度； m ch (P)為單位石灰除磷質(zhì)量。 由圖 2 3 可知，藥劑加入量越大，化學(xué)除磷池上層清液中磷的質(zhì)量濃度就越低；在富磷污水中，磷質(zhì)量濃度高且藥劑加入量較低的 情況下，單位藥劑 (CaO mg)的除磷量更多，藥劑利用率最大；當(dāng) (CaO)200 mg L 時，化學(xué)除磷池中殘留在溶液中的磷質(zhì)量濃度卻幾乎相同，和原始磷質(zhì)量濃度的關(guān)系不明顯。說明在化學(xué)除磷系統(tǒng)中確定合理的化學(xué)除磷平衡點(diǎn) (即化學(xué)除磷池上層清液中磷的質(zhì)量濃度 )，可以降低化學(xué)除磷藥劑的加入量，提高藥劑的利用率。結(jié)合 ERP-SBR 工藝運(yùn)行方式可知，由于化學(xué)除磷池上層清液依然含有釋磷污水?dāng)y帶的氨氮和 COD，不作為直接外排水而是匯人污水池。因此，從藥劑有效利用率的角度，建議把化學(xué)除磷池上層清液中 (P)=3 5mg L 作為化學(xué)除磷平衡控制點(diǎn)，此時藥劑 (Ca0)的加人量 (CaO)=130 l50 mg L，單位藥劑 (CaO mg)的除磷量為 0 6 0 2 mg。與城市污水化學(xué)除磷系統(tǒng)的單位藥劑 (CaO mg)除磷量相比 (0 023 mg)，增加了 8 25倍。 3 2 堿度對化學(xué)除磷過程的影響 當(dāng)用石灰直接去除城市污水中低質(zhì)量濃度的磷時，通常認(rèn)為石灰藥劑的加入量取決于污水堿度而不是磷酸鹽濃度。藥劑的有效利用率低、費(fèi)用高。究其原因是，石灰不僅可以和磷酸鹽反應(yīng)生成磷酸鈣，同時還可以和污水中的碳酸鹽反應(yīng)生成 碳酸鈣，而碳酸鹽是影響污水堿度最主要的物質(zhì)，當(dāng)磷的質(zhì)量濃度較小時，碳酸鹽的競爭或污水堿度的影響就更加明顯，為了研究污水堿度對富磷污水除磷系統(tǒng)的影響，以 ERPSBR 工藝厭氧釋磷污水為基礎(chǔ)，通過加入石灰乳人工調(diào)配富磷污水的堿度 (圖 4 5)。圖 4 5 分別反映了污水堿度。 (CaO) (mg L )對富磷污水 t(P)=50 mg L 和城市污水 (P)=7 mg L 化學(xué)除磷系統(tǒng)的影響。 由圖 4 5 可知，污水的堿度越大，達(dá)到同樣的處理程度所需要的石灰藥劑量越高；在石灰藥劑加入量相同的情況下，污水堿度越高， 化學(xué)除磷池出水中磷的質(zhì)量濃度越高，對比 2 個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，污水堿度對城市污水化學(xué)除磷池出水磷質(zhì)量濃度的影響較顯著，而藥劑的加入量卻對富磷污水化學(xué)除磷池上層清液中磷的質(zhì)量濃度的影響更直接，值得注意的是， 2 種化學(xué)除磷方法的除磷池上層清液中磷的質(zhì)量濃度的控制點(diǎn)是不一樣的，富磷污水的平衡質(zhì)量濃度可以設(shè)定為 5 mg L，而在城市污水化學(xué)除磷系統(tǒng)中，則宜按達(dá)標(biāo)排放(0 5mg L)進(jìn)行核定，據(jù)此，可以估算 2 種除磷方法化學(xué)藥劑的耗量。 1)城市污水直接化學(xué)除磷石灰消耗量?；緱l件：城市污水中 (CaO)=10 0 150 mg L，經(jīng)過生物脫氮后，由于硝化、反硝化作用的存在，二沉池后出水堿度比原污水下降 3O%；城市污水中 (P)=7 mg L，經(jīng)過二級生物處理后，由于同化作用的存在，磷的質(zhì)量濃度下降 30。由圖 5 可知，對上述二沉池出水實(shí)施化學(xué)除磷，并以 (P)=0 5 mgL 為處理出水控制標(biāo)準(zhǔn)時，單位體積 (1m3)污水將消耗 200250g 石灰，按處理 1 萬 t d 污水計，石灰消耗量為 2 2.5t d。 2)ERPSBR 工藝側(cè)流化學(xué)除磷石灰消耗量?；緱l件：根據(jù)工藝運(yùn)行方式， ERPSBR 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處理水 量為 33 L d，進(jìn)入化學(xué)除磷池的富磷上層清液約 3 4 L d，相當(dāng)于處理水量的 9 12 。經(jīng)測試富磷污水的堿度，其值和原污水相當(dāng)， (CaO)=1O0 150 mg L。由圖 4 可知，對富磷污水實(shí)施化學(xué)除磷，并以 5 mg L 為處理出水控制目標(biāo)時，處理單位體積 (1m)富磷污水將消耗 140g 石灰，換算成處理單位體積 (1m)城市污水的消耗量為 12 6 16.8g 石灰，僅為城市污水化學(xué)除磷系統(tǒng)藥劑耗量的 7.7 8.4 。 3 3 化學(xué)富磷污泥產(chǎn)量及其中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 石灰與磷酸鹽可以生成多種形式 的鈣鹽，其中CaHP0,Ca3 (P04)2 ,Ca5(P04) 30H 較為常見。實(shí)際上，在含碳酸鹽的開放污水系統(tǒng)中，較難生成特定形式的純磷酸鹽晶體，通常是一系列較難計量的磷酸鹽和碳酸鹽沉淀混合物，研究了富磷污水化學(xué)除磷過程，化學(xué)污泥產(chǎn)率及污泥中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。將 (P)=50 mg L， (Ca0)=166mg L 的富磷污水 1000mL 加入 6 個 1000 mL 的燒杯中，分別加入不同質(zhì)量的石灰；然后以 160 r min 的轉(zhuǎn)速攪拌 1 min， 80r min 攪拌4min， 40r min 慢速攪拌 6 min，靜沉 30min 后取上層清液測定磷的質(zhì)量濃度；過濾后用質(zhì)量法測定化學(xué)污泥質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后磷的質(zhì)量濃度差異計算污泥中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(圖 6)，由圖 6 可知，伴隨著藥劑加入量的增加，化學(xué)除磷池出水磷酸鹽質(zhì)量濃度逐漸降低，化學(xué)污泥產(chǎn)量逐漸增加，而化學(xué)污泥中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻逐漸下降；當(dāng) (CaO)=13O 140 mg L 時，化學(xué)除磷池上層清液中 t(P) 5 mg L，化學(xué)污泥產(chǎn)生量約為 0 27 kg m。 (干質(zhì)量 )，污泥中 W (P)=17%，相當(dāng)于含有 38%的 P2O5 或 85%的 Ca3PO4，這種高含磷的化學(xué)污泥可以直接作為 磷資源加以回收利用。 4 結(jié)論 （ 1）在富磷污水側(cè)流化學(xué)除磷系統(tǒng)中，確定合理的化學(xué)除磷平衡點(diǎn)，可以降低化學(xué)除磷藥劑的加入量，提高藥劑利用率。建議化學(xué)除磷池中以 （ p） =3-5mg/L 作為處理出水磷質(zhì)量濃度的控制目標(biāo)，此時藥劑加入量 （ CaO） 130-150mg/L,單位藥劑（ CaO/mg）除磷量為 0.6-0.2 mg 。 （ 2）在城市污水化學(xué)除磷系統(tǒng)中，石灰的加入量主要取決于污水的堿度；富磷污水側(cè)流化學(xué)磷系統(tǒng)中，石灰藥劑的加入量將直接影響除磷效果，與城市污水直接化學(xué)除磷系統(tǒng)相比 較，富磷污水側(cè)流化學(xué)除磷工藝只有相當(dāng)于進(jìn)水總量9%-12%的厭氧釋磷液需要進(jìn)行化學(xué)除磷。富磷污水側(cè)流化學(xué)除磷系統(tǒng)，石灰藥劑（ CaO/mg）的用量僅為城市污水直接化學(xué)除磷系統(tǒng)的 7.7%-8.4%。 （ 3）處理單位體積（ 1m3） （ p） =50mg/L 的富磷污水，可以得到 0.27kg 的 (p)=17% 的化學(xué)污泥，城市污水中磷資源的回收率可以達(dá)到 65%，進(jìn)一步提高 SBR 運(yùn)行周期 n 和充水比 ，磷的回收率有望進(jìn)一步增加。 5 結(jié)束語 在城市污水處理廠建設(shè)中，工藝方案的優(yōu)化選擇除其直接影響整 個工程的投資，還對后續(xù)設(shè)計工作的開展和污水處理廠建成后合理有效地運(yùn)行起著決定性的影響。針對化學(xué)污水處理，必須結(jié)合當(dāng)?shù)匚鬯乃?、水質(zhì)以及溫度、地理、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況選擇適宜的處理工藝，使出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合長遠(yuǎn)發(fā)展綜合考慮，制定合適的工藝方案進(jìn)行污水的處理。 閱讀相關(guān)文檔 :互通立交縱斷面設(shè)計技巧 建筑工程預(yù)結(jié)算審核的探討 試論高層建筑建設(shè)中轉(zhuǎn)換層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制技術(shù) 淺談水利工程的安全管理問題及對策 對大洞大橋掛籃懸臂澆筑法施工技術(shù)的探討 淺析公路軟基處理施工中 CFG 樁的應(yīng)用 關(guān)于政府性工程管理的探討 論建設(shè)工程項目中創(chuàng)優(yōu)工程