三种水处理剂用于强化一级处理工艺比较

2014-12-05胡牧梁英

资源节约与环保 2014年1期

胡牧梁英

（四川大学建筑与环境学院四川成都 610065）

随着我国城市化和工业化程度的不断提高，原有的城市污水处理厂已不能满足城市发展的需要，水环境污染已经成为我国水资源面临的主要问题。而建设大批二级污水处理厂需要高额的投资和运行费用，在相同的基建投资情况下，一级处理污水可达二级处理的3-4倍[1]。显然，从污染物总量控制的角度分析，为达到同样的控制目标，建设一级污水处理厂更经济。但是，以自然沉淀为主体的一级处理，污染物去除率较低，为了提高其去除率，必须加以强化处理，较大程度地提高污染物的去除率，削减总污染负荷，它适用于水环境状况期待改善而经济欠发达地区，是一种高效而低投入的新技术，有着较高的实用价值和良好的应用前景。

1 材料和方法

1.1 材料

实验所用沸石粉为一种生物沸石净水剂，以下简称“沸石”。该沸石为秸秆、谷糠等农业废料，经过再生改质而成的纳米微孔素材环保产品。聚合氯化铝（PAC），为无机高分子聚合物，化学通式：[Al2(OH)nCl(6-n)]m，式中 n≤6，m≤10；硫酸亚铁（FeSO4·7H2O，AR级）。

实验试剂均为AR级以上试剂。主要仪器有六联搅拌仪，紫外可见分光光度计，自动蒸汽压力消毒器。

1.2 混凝实验

实验程序设定如下：

1L污水→加药→快速搅拌→中速搅拌→慢速搅拌→静置沉淀→取上清液→测定各水化指标。

为了使药剂和污水快速混合，本实验采用了30s快速搅拌，为不破坏絮体，在中速搅拌2.5min后采用慢速搅拌2min，静置沉淀30min取上清液分析处理效果。

COD的测定采用快速消解分光光度法；BOD5的测定采用稀释与接种法；氨氮的测定采用蒸馏-中和滴定法；总氮的测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法；总磷的测定采用钼酸铵分光光度法。

2 结果与讨论

实验污水取自成都市双流县航空港污水处理厂。根据前期实验确定沸石的最佳投加量为50mg/L。谭浪[2]等研究发现PAC的最佳投加量为20-60mg/L，随着投加量的增加，去除率不再增加，趋于稳定，本实验选取投加量为50mg/L。实验研究了相同投药量（50mg/L）条件下硫酸亚铁的混凝处理效果，加入硫酸亚铁也可以产生絮凝效果，但是由于Fe(OH)2和Fe(OH)3的产生，使得溶液的浊度有所上升，沉淀效果欠佳。实验结果见表1。

表1 混凝剂的处理效果

通过比较发现，3种混凝剂对氨氮的去除率都比较低；对总氮的去除率也相对较低，这是因为氮在水中多以游离态离子出现，溶解度较高，且难与其它离子形成溶解性较低的颗粒沉淀。从总磷的去除效果来看，沸石的去除效果最好，聚合氯化铝次之，硫酸亚铁最差。这是因为铁盐和铝盐与磷酸根作用形成溶解性较低的磷酸盐，这些微小颗粒可以迅速沉淀，而二价铁盐在除磷酸过程中要先转化为三价铁盐或与钙共沉，才能有良好的除磷效果[3]。沸石和聚合氯化铝对COD都有明显的去除效果，相比而言，硫酸亚铁对COD的去除效果显得较差。经过处理后，沸石处理的污水中BOD5的含量占剩余COD的比例较高，这有利于后续的自然生物降解。