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溫度對城市污水化學除磷的影響

文檔作者：楊涵文檔來源：湖北省武漢中學		點擊數：	更新時間： 2024年03月05日
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溫度對城市污7k化學除磷的影響
楊涵
(湖北省武漢中學湖北武漢430070)
摘要以武漢市某污水處理廠好氧末端泥水混合物為研究對象．用PAC為化學除磷藥劑．分析投藥前后污水中磷的相關
成分含量變化；通過小試實驗探討溫度為5。C、100C、20。C對PAC授藥量的影響，從而確定不同溫度下的最佳投藥量。實驗結
果表明，投藥后污水中NaOH(Fe／A1)一P含量從37％增加到62％；隨著溫度升高，PAC最佳投藥量逐步減少，5。C、10。C、20。C實
驗條件下，最佳投藥量分別為8mg／L、4．5mg／L、1．5mg／L。
關鍵詞化學除磷溫度PAC
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672—9064(2018)03—073—02
針對日益嚴重的水體富營養化問題．我國《城鎮污水處
理廠污染物排放標準》(GBl8918—2002)中一級A標準要求
出水總磷(TP)濃度小于0．5mdL。現代污水生物除磷技術是
利用磷的循環轉化使廢水中的磷吸收到污泥細胞中．化學除
磷則是通過投加藥劑形成磷酸鹽沉淀?．由于生物法除磷本
身的局限性．出水磷含量很難穩定達標．國內大多數污水廠采
用化學除磷強化生物除磷效果，進一步降低出水TP濃度E2-43。
化學除磷中．磷的去除效率受藥劑投加位置、化學藥劑
種類、投藥量、溫度、污水本身性質等諸多因素的影響吲。污
水廠的實際投藥量往往大于理論投藥量．然而除磷既要考慮
混凝沉淀性能又要兼顧經濟性[∞]。本文從污水處理廠化學
除磷工藝出發．以PAC(聚合氯化鋁)作為污水化學除磷藥
劑．探討三個溫度條件下的最佳投藥量．對武漢地區的污水
處理廠節能高效運行提供技術指導．
1材料與方法
1．1試驗用水
試驗原水為武漢市某污水處理廠好氧末端泥水混合物。
該廠處理工藝為采用改良型A2／O．為保證出水中磷達標．在
好氧池末端進行化學輔助除磷。試驗用水現取現用．通過水
浴嚴格控制試驗用水溫度。試驗所選用的除磷藥劑為PAC。
試驗前制配制為2嘰的濃溶液置于冰箱備用。
1．2試驗方法
采用六聯電動攪拌儀(MY3000—6F)在不同溫度(5。C、
100C、20Co)下進行不同藥劑投加量試驗，藥劑為PAC溶液。
取1L水樣置于3個燒杯中．300r／min下快速攪拌lmi。．然后
在轉速為50r／min下慢速攪拌15min．靜置30min后檢測水
樣中總磷及溶解性總磷濃度．
1．3分析方法
(1)水樣中總磷及溶解性總磷的測定。采用過硫酸鉀消
解一鉬銻分光光度法測定總磷(TP)及溶解性總磷(STP)Zsl。
(2)SMT法測定磷的含量。SMT法是將樣品中的磷分為
5種，主要包括無機磷(IP))，有機磷(OP)，NaOH提取態磷
(NaOH—P，鐵、鋁、錳氧化物結合態磷)，HCI提取態磷(HCl一
P，鈣結合態磷)及3．5M HCl提取磷(TP)[93。試驗中分別測定
這5種磷的含量。測試步驟如圖1所示。
作者簡介：楊涵(2001～)，女，武漢中學高中生。
2018．N00．
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廣————_]4mL廣——1廣————————_1 唑蠖泰區—裟}恒}．臣巫習
I提取液卜—————————————·I 光機磷(IP)
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2結果與討論
2．1成分分析
采用SMT法分析投藥前后泥樣中不同形態磷的含量．
結果見表1．
表1 投藥前后泥樣中不同形態磷的含量(單位：mr,／g泥)
如表1所示，1一水樣中IP占TP的80％．污泥中主要以
無機鹽形式存在。進一步分析可以看出．2*水樣中IP份額基
本不變，但其組分變化較大，其中，NaOH(Fe／A1)一P含量從
37％增加到62％．是IP的主要存在形式．
2．2溫度對除磷投藥量的影響
分別在5℃、100C、20℃條件下，對比研究不同PAC投加
量條件下．不同溫度對水中TP和STP去除效果的影響。
(1)50C。反應過程中TP和STP變化情況如圖2所示：
由圖2可以看出．原水7rP 2．26mg／L時．隨著投藥量的
增加，TP呈現先升高后降低的趨勢，在投藥量為8mg，L時
TP達到最低(0．26mg／L)，投藥量為5mg／L時，TP 0．312mg／L，
低于0．5mg／L的一級A排放標準．但未達到預期提標后的
0．2mg／L。而STP原水濃度為0．42mg／L時．在4。9mg／L的投藥
量下，隨著投藥量的增加．STP呈同樣的變化趨勢。在投藥量
為9mg／L時對STP的去除效果最佳．達到0．22mg／L．但總體
來講。STP均在0．2m∥L以上。同時可以看出TP去除率均較
。
萬方數據
。
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4 5 6 7 8 9
投藥量(togA)
4 5 6
投藥量
7 8 9
mg兒)
--o--總碡濃度●原水總碡濃度
口總辭去除翠●溶解性磷去陳率
+溶解性磷濃度^藤水溶解性鏈滾度
圖2 5℃時反應過程中總磷和溶解性總磷濃度的變化
高(85％172上)，而STP去除率在40％左右。綜上可以得出，5。
C時PAC最佳投藥量為8mg／IJ。
(2)IO。C。10％反應過程中TP和STP變化情況如圖3所
示：
2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7
投藥量(mr／L) 投藥量(mp屯)
+總霹濃匿·原水總_濃度
口總磷去除率_溶解性碡去昧率
+溶解性舜濃度^原水溶解性肆濃度
圖3 10℃反應過程中TP和STP變化
投藥量介于2．7m璣之間時，隨著投藥量的增加，TP持
續降低且濃度均低于0．2mg／L。STP先降低后上升．投藥量為
3mg／L時去除效果最佳．達到0．09mg／L。TP和STP去除率均已
達標，這可能是溫度升高加快了PAC的分散速度，水解加強。
混凝效果增強flo]。綜合考慮得出100C最佳投藥量4．5mg／L。
(3)20℃。20℃反應過程中TP和STP變化情況如圖4所
示：
20℃TP和STP變化趨勢和5℃基本相同．但去除效果
優于5℃。在投藥量為lmg／L時’rP 0．18mg／L，STP 0．1mg／L。
STP去除率從50C時的40％左右增加到80％左右。這是因為
溫度升高混凝效率變高．處理結果優于低溫。綜合考慮經濟
條件．200C最佳投藥量1．5mg／L。
3 結論
本研究是以武漢市某污水處理廠好氧末端泥水?昆合物
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一．} ‘ · · ‘ f o·”罾80％
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投藥量(m以) 投藥量(toga_)
+慧磷濃度·原木總籜濃度
口總磷去馥率-溶解性碡去豫串
．-m-溶解性磷濃度·躁水溶解性磷濃度
圖4 200C反應過程中TP和STP變化
為研究對象．通過試驗研究溫度對其藥劑投加量的影響．同
時分析投藥前后污水中磷相關成分的含量變化情況．得出以
下結論：
(1)IP為污水中磷的主要存在形式．PAC的投加使NaOH
(Fe／A1)一P含量從37％增加到62％，成為IP的主要形式。
(2)在水質相同的情況下，5。C、lO。C、20。C時，最佳投藥量
分別為8mg／L、4．5tortE、1．5mg／L。
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物理儲能
物理儲能中最成熟、應用最普遍的是抽水蓄能，主要用
于電力系統的調峰、填谷、調頻、調相、緊急事故備用等。抽水
蓄能的釋放時間可以從幾個小時到幾天．其能量轉換效率在
2018．No．3
70％～85％。抽水蓄能電站的建設周期長且受地形限制，當電
站距離用電區域較遠時輸電損耗較大。
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