城市污水处理脱磷滤料的研究

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1、简放陵等：城市污水处理脱磷滤料的研究57城市污水处理脱磷滤料的研究简放陵1，杨晓松1，梁家皆2，阮少媚2，何俊2，黄家雄21.仲恺农业技术学院环境科学与工程系,广东广州510225；2.广一环保公司，广东广州510300摘要：生物法除磷投资省、成本低，但稳定性较差，当废水中磷酸盐浓度较高时，出水很难达标排放。化学法除磷工艺简单，运行可靠，能达标排放，但运行费用高，产生大量污泥，导致二次污染。文章进行了第三种除磷方法即滤料除磷的研究，并探讨了污水pH及水力停留时间对滤料除磷效果的影响。试验结果表明：煤渣和改性煤渣滤料对城市污水总磷的去除率可以达到54

2、%和71%，但处理后的出水不能达标排放；碳酸钙滤料对城市污水总磷的去除率可以达到83%，能达标排放，但处理效果与城市污水pH值密切相关。城市污水pH值在8～9的范围，出水不能达标排放；pH值在5～8的范围，处理后的出水则可以达标排放，而且污水pH越低，总磷的去除率越高，其最佳水力停留时间为10min。该方法具有处理效果好、处理成本低、无污染、投资省、占地面积小的特点。关键词：城市污水；总磷；脱磷滤料；水力停留时间中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）01-0055-04简放陵等：城市污水处理脱磷滤料的研究57

3、磷是引起水体富营养化的关键因素之一，通常废水、污水中磷的去除方法主要是生物法和化学法[1-3]。生物法除磷工艺自20世纪70年代以来得到快速发展，不需要大量额外的设备投资，充分利用其原有废水生化处理设备，就可以在完成对有机物去除的同时去除磷，而且处理成本低[4-6]。但生物法除磷工艺运行稳定性较差，运行操作严格，受废水的温度、酸碱度等影响大，而且当废水中磷酸盐浓度大于2m/L时，出水很难达到国家排放标准[7-9]。化学除磷是欧洲较早应用的除磷方法。该方法工艺简单，运行可靠，并且能达到较高的出水标准[10-11]。在19世纪后期，英美等国广泛采用化学

4、沉淀方法处理污水，但不久即被生物处理所取代，其原因是该法的药品消耗量大，往往需要投加的金属离子沉淀剂浓度大于正常溶度积1~2个数量级，运行费用高，产生大量化学污泥，脱水困难，难以处理，产生二次污染[12-13]由于以上两种方法各有优缺点，所以本文进行了第三种方法的除磷研究——滤料除磷。首先进入滤池的废水经过前续生物处理并经过沉淀处理去除大部分的SS，大大减少了滤池除磷的额外负荷，保证了除磷滤料主要与废水中残余的磷反应，减少了药品的额外消耗，再利用碳酸盐滤料缓慢释放的钙离子，与废水中的磷生成磷酸钙沉淀，再通过过滤和反冲，可将磷从废水中去除。因此，该方

5、法从一定程度上弥补了生物法和化学法除磷的不足。由于原料易得，只经过简单的加工便可用于污水处理，因此，具有处理效果好、成本低、无污染、投资省、占地面积小的特点，由此获得国家发明专利[15]。1试验材料与方法1.1试验材料1.1.1除磷滤料煤渣，取0.83～2.00mm的煤渣，用水浸泡备用；改性煤渣，取0.83～2.00mm之间的煤渣，用1mol/L的HCl活化备用；碳酸盐滤料，2～5mm，用水浸泡备用。1.1.2试验污水取自广州市仲恺农业技术学院教师生活区生活污水，总磷的浓度在3.72~5.49mg/L之间。分析测定重复4次。1.2试验方法1.2.1

6、滤料除磷效果研究称取400g的煤渣、改性煤渣和碳酸盐滤料于500mL的反应瓶中，加入原废水反复冲洗3次，使之饱和，以排除吸附因素的干扰；然后加入城市生活污水，使污水刚好淹没反应材料，放到摇床里摇动，速率为165r·min-1，反应25min，然后取上清液测定总磷，比较各滤料的除磷效果。1.2.2pH对除磷滤料的影响研究调节原废水的pH值，分别为5～6、6～7、7～8、8～9，然后加到已经装有400g碳酸盐滤料的四个500mL的反应瓶，使废水刚好淹没滤料，放到摇床里摇动，调整摇速为165r·min-1，使水样和滤料之间保持一种紊流状态，反应25min

7、后取上清液进行测定，以便确定除磷滤料反应的最佳pH。简放陵等：城市污水处理脱磷滤料的研究571.2.3水力停留时间对滤料除磷的影响研究将原废水加到已装有400g的碳酸盐滤料的五个500mL的反应瓶，使废水刚好淹没滤料，然后放到摇床里摇动，调整摇速为165r·min-1，使水样和滤料之间保持一种絮流状态。水力停留时间3min、5min、7min、10min、15min，然后取上清液测定总磷，确定除磷滤料的最佳水力停留时间。1.3分析方法总磷的分析采用过硫酸氨消解-钼酸铵分光光度法测定。2结果与讨论2.1不同滤料除磷效果研究取pH值为7～8的含磷城市污

8、水，加到反应瓶中，然后放入振荡床振动25min，取上清液测定总磷，其测定结果见表1。从表1可以看出，处理材料不同，磷的去除