高效聚合氯化铝处理废水的研究

所属栏目:聚合氯化铝行业知识   发布时间:2021-04-03   浏览次数:  次   文章来源:https://www.pac315.com

  摘要:为了了解高效聚合氯化铝在不同水质污水中的除磷效果。本实验通过对初沉水和生化曝气处理后的A/O水进行化学除磷,了解不同水质污水中总磷的除磷效果。结果表明,采用高效聚合氯化铝混凝剂作为生化除磷的辅助处理,化学除磷可以达到良好的除磷效果,总磷浓度可以控制在0.5毫克/升以下。
 
高效聚合氯化铝,聚合氯化铝价格
 
  随着生活水平的不断提高,水体富营养化已受到广泛关注,导致富营养化的主要元素是氮和磷。由于农药、化肥和含磷洗涤剂在人们生产生活中的大量使用,以及不合格工业废水的排放,河流、湖泊等水体中氮磷含量增加,水质恶化,严重危害人类健康。因此,高效的污水处理技术对水质尤为重要。
 
  在污水处理技术中,采用各种方法除磷,包括化学除磷、生物除磷和物理除磷。生物除磷虽然能获得较好的除磷效果,但由于自身的局限性,出水磷含量难以稳定达标。化学除磷可以保证出水磷的稳定性。因此,在污水处理过程中,有必要对污水处理工艺进行改进,以提升出水水质要求。我们通过添加化学品,特别是相关的除磷要求,实现了水净化和处理的目标值。
 
  采用高效聚合氯化铝对生化曝气处理后的一级进水和A/O水中的磷进行去除。评价了不同水质污水中总磷的去除效果,并比较了协同去除悬浮物的效果,为化学辅助除磷工艺提供参考。
 
  聚合氯化铝是一种净水材料,无机高分子混凝剂,简称聚合铝,英文缩写为PAC。它是一种无机高分子水处理剂,由于氢氧离子的桥连作用和多价阴离子的聚合作用而产生高分子量和高电荷。形态学上可分为固体和液体。固体按颜色不同可分为褐色、米黄色、金黄色、白色,液体可为无色、透明、微黄色、淡黄色至黄褐色。
 
  絮凝是水处理中一个重要且广泛应用的过程。它通过化学机理将胶体物质和小的悬浮颗粒聚集成大的聚集体,从而提高这些聚集体对水中各种杂质的吸收,有利于后续的污水处理。
 
  1.实验原料
 
  1.1实验试剂
 
  聚合氯化铝PAC:浓度为10%(以Al2O3计)。由于每升水的剂量太小,所以将PAC原液稀释10倍,然后以理论加药速率加入,以减少剂量误差。测得的聚丙烯酰胺密度为1.269克/毫升,分子水解度为25%。其主要作用是加强污水中絮体的沉降。
 
  1.2实验方法
 
  无论是在物理化学体系还是在空气氧化体系中,聚丙烯酰胺粉末的添加率均为0.35ppm。
 
  为了使采集的水样更具代表性,采取了两项措施:
 
  (1)采样位置应定义正确,即初沉池入口处的加药点和A/O曝气池后部的加药点;
 
  (2)多次采样:3月20日8:00小时,3月27日15:00小时,4月4日10:00小时。
 
  取污水样1000mL于六联联动混凝搅拌仪中,不同药剂调节水样相应的pH值,加入设计投加量,转速:(150r/min)10min;( 40r/min)5min,再静置15min在上清液1/2处取水样。TP、SS、色度、浊度、COD等指标均采用德国MERCK公司的多参数水质分析仪NOVO400分析。
 
  2.实验结果
 
  2.1不同聚合氯化铝投加量的除磷效果
 
  实验表明,随着高效聚合氯化铝投加量的增加,除磷率也相应增加。当投加量为11.2毫克/升时,总磷去除率达到85%,总磷浓度低于0.5毫克/升。
 
  通过实验,我们发现聚合氯化铝在一沉水中和A/O水中的除磷效果非常显著。从除磷现象来看,聚合氯化铝能快速形成混凝絮体,聚合氯化铝的加入量是絮凝效果的决定性因素。这在大规模污水处理中尤为重要。
 
  聚合氯化铝投入污水后水解形成多核阳离子,在作用过程中可与含磷离子结合形成结构复杂的大分子物质,降低其水溶性,最后通过混凝沉淀。同时,沉降后的絮体具有很强的吸附能力,可以通过絮体的吸附来吸附磷,降低污水中磷的浓度。
 
  2.2聚合氯化铝在不同时期的除磷效果
 
  根据不同时期聚合氯化铝的除磷效果实验,不同时期原水水质的不同会对除磷效果产生一定的影响。但总体而言,使用聚合氯化铝的除磷效果稳定,说明高效聚合氯化铝对原水水质的适应性较强。总磷达到国家污水处理排放标准小于0.5毫克/升.
 
  2.3聚合氯化铝对不同水质色度和浊度的影响
 
  A/O系统通过生化处理对原水进行曝气,TP降至1.0mg/L左右(测得较高的TP为1.6mg/L),低于进水TP5mg/L,其他参数大幅降低,如表1所示。
 
  表1初沉水和A/O水质对比
 
  pH SS(mg/L) 色度(Pt/Co) 浊度(FAU) COD(mg/L) TP(mg/L)
初沉进水 6.95 124 190 99 192 3.93
A/O水 6.59 ≤25 31 6 96 0.67

  由于初沉进水未经生化处理,废水的色度和浊度指标过高。加入聚合氯化铝后,色度从190明显提高到120,浊度从99降低到52,两者均随聚合氯化铝投加量的增加而线性降低。而生化预处理后的A/O水色度和浊度已经很低。加入聚合氯化铝后,色度从31降到23,浊度从6降到5。两者的变化幅度很小。
 
  2.4聚合氯化铝对悬浮固体的影响
 
  从污水处理的生产运行来看,出水磷含量与出水SS密切相关。如果废水中的磷含量低于1.0毫克/升,废水中的悬浮物必须保持在20毫克/升以下.通过实验可以看出聚合氯化铝对初沉水中悬浮物的去除效果。投加聚合氯化铝后,悬浮物去除率明显下降,悬浮物浓度也随之下降。这是因为聚合氯化铝的链较长,中和了颗粒的表面电荷,同时使颗粒结合更牢固,形成更稳定的絮体,从而提高了SS的去除率。当高效聚合氯化铝的投加量为11.18毫克/升时,悬浮物的去除率可达85%。聚合氯化铝混凝絮体形成絮体,沉降速度快,在相应条件下可缩短反应沉降时间,处理能力可提高1.5-3.0倍;另外,聚合氯化铝能明显改善沉淀过滤和污泥脱水性能,絮体颗粒大且致密。
 
  3.总结
 
  通过横向和纵向比较聚合氯化铝絮凝剂处理废水的参数,可以更好地了解聚合氯化铝在原水处理和稳定除磷方面的优势。
 
  3.1聚合氯化铝对一次进水和A/O水的总磷去除率显著,且总磷去除率随着药剂用量的增加而增加。聚合氯化铝的有效含量高(通常按Al2O3计算),实际使用中聚合氯化铝用量少,节约了成本。
 
  3.2聚合氯化铝除磷稳定。从单一除磷的角度来看,不同水质的废水,即初进水和A/O水,用聚合氯化铝除磷后,其pH值变化不大。由于混凝剂的除磷效果与体系的pH值有关,pH值的稳定使得聚合氯化铝的除磷效果稳定。另外,从长期来看,在原水水质正常波动的情况下,聚合氯化铝除磷后污水中TP浓度的波动较小。
 
  3.3生化处理曝气后的A/O水作为生化除磷的辅助处理,继续使用高效聚合氯化铝进行化学除磷,在优化色度、浊度、悬浮物等其他水质指标的同时,达到了良好的除磷效果,总磷浓度在0.5mg/L以下,达到了国家污水处理排放标准。
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