聚合氯化铝(PAC)的絮凝作用在污水处理中的应用研究

高桂梅

(秦皇岛市第三污水处理厂，河北　秦皇岛　066000)



聚合氯化铝(PAC)的絮凝作用在污水处理中的应用研究

高桂梅

(秦皇岛市第三污水处理厂，河北秦皇岛066000)

为解决污水处理中的一些实际问题，通过试验研究了聚合氯化铝(PAC)的絮凝作用在控制污泥膨胀和提高除磷效率方面的应用，提出了向发生膨胀的污泥中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝可以起到控制膨胀的作用，向二级出水中加入聚合氯化铝，可以提高除磷效率。但应综合考虑运行情况，确定最佳投药量，以达到既定的混凝效果。

聚合氯化铝(PAC)；絮凝作用；污水处理；应用

聚合氯化铝(PAC)是一种无机高分子混凝剂，对各种水质及其pH的适应性很强，矾花形成快，颗粒大而重，对温度适应性也很强，可在低温下使用，且投加量少，产泥也少，使用、管理操作都较方便，对管道的腐蚀性也小。基于聚合氯化铝(PAC)的这些特点，进行了以下研究。

1　聚合氯化铝(PAC)控制污泥膨胀的研究

1.1污泥膨胀的概念

污泥膨胀是活性污泥常见的一种病态现象，系指活性污泥由于某种原因的改变，产生沉降性能恶化，不能在二沉池内进行正常的泥水分离，污泥随出水流失。发生污泥膨胀以后，流失的污泥会使出水SS超标，如不立即采取控制措施，污泥继续流失会使曝气池的微生物量锐减，不能满足分解污染物的需要，从而最终导致出水BOD5也超标[1]。所以，当污泥膨胀发生以后，应立即采取临时措施，防止出水超标，以免污泥大量流失导致系统的彻底失败。

1.2污泥干重、污泥沉降比、污泥指数的概念

(1)污泥干重：亦称污泥浓度或混合液悬浮固体(mixed

liquor suspended solid,MLSS)浓度。按每升混合液所含污泥的干重(mg/L)，一般活性污泥法的MLSS控制在2000～4000 mg/L。

(2)污泥沉降比(sludge volume,SV%)：又称30 min沉降率。指混合水样静置30 min后，污泥体积占混合水样体积的百分数，以%表示。

(3)污泥指数：又称污泥容积指数(sludge volume index,SVI)。是混合液经30 min 静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占的容积，计算公式如下：

SVI的单位为mL/g，但一般常把单位省略[2]。

1.3污泥膨胀的衡量指标

发生污泥膨胀的污泥可用污泥容积指数SVI作为衡量其沉降性能好与坏的指标。SVI在200 mL/g以下为正常活性污泥，一般在50～150 mL/g，最好在100 mL/g左右。SVI在200 mL/g以上标志着活性污泥发生膨胀[3]。

表1列出了发生污泥膨胀的某曝气池混合液连续一周的SV30、MLSS、SVI值。

表1　连续一周的SV30、MLSS、SVI值

1.4向膨胀污泥中加入聚合氯化铝(PAC)的试验研究

1.4.1试验程序

(1)取5个1 L的玻璃烧杯洗净待用。

(2)向每个烧杯中加入1000 mL发生污泥膨胀的曝气池混合液，并确保每个烧杯中的水质一致。混合液悬浮固体浓度MLSS是3294 mg/L，污泥30 min沉降率SV30是99.5%，污泥指数SVI是302.06 mL/g。

(3)同时向5个烧杯中，分别加入0.02 g，0.05 g，0.10 g，0.20 g，0.50 g的PAC粉末。

(4)向每个烧杯中放入相同的搅拌器进行搅拌，搅拌速度为75 r/min，搅拌时间控制在10 s，然后停止搅拌，并取出搅拌器。

(5)观察各杯30 min沉降率SV30(%),计算各自的SVI值。

(6)向加0.50 gPAC粉末的杯子中又加了20 g的PAC粉末，搅拌后静置，观察杯内混合液沉降情况。

1.4.2试验结果

向膨胀污泥中加入不同量的PAC粉末，试验结果见表2。

表2　加入不同量PAC粉末的试验结果

由结果可以看出，SVI是302.06 mL/g的原膨胀污泥，在分别加入0.02 g，0.05 g，0.10 gPAC粉末后，SVI分别是198.85 mL/g，188.22 mL/g， 185.18 mL/g，SVI均降到了200 mL/g以下，说明PAC的加入对控制污泥膨胀能起到一定作用，而且随着PAC粉末加入量的增加，SVI呈下降趋势。但是，在原膨胀污泥中分别加入0.20 g，0.50 gPAC粉末后，SVI则分别是189.74 mL/g，194.29 mL/g，也就是说随着PAC粉末加入量的增加，SVI又呈现了上升趋势，而且向加0.50 g PAC粉末的烧杯中又加了20 gPAC粉末后，杯内混合液一点儿沉降都没有了，说明PAC投加量过多，反而会降低污泥沉降性能。

2　聚合氯化铝(PAC)提高除磷效率的研究

2.1试验程序

(1)取若干个1 L的玻璃烧杯洗净待用。

(2)向每个烧杯中加入1 L的二级出水，并确保每个烧杯中的水质一致。

(3)同时向每个烧杯中加入不同量的PAC粉末，分别混匀，放置使沉淀。从投药时刻起搅拌1～3 min，搅拌时间取决于运行中实际混合时间。

(4)取每个烧杯中经混凝沉淀之后的上清液与二级出水平行做总磷(TP)测定(采用过硫酸钾消解，钼锑抗分光光度法[4]测定)，分别计算经混凝沉淀后的TP去除率。

2.2试验结果

连续试验3天，第一天是1 L二级出水中加入0.02 gPAC粉末；第二天是1 L二级出水中分别加入0.06 g、0.10 gPAC粉末；第三天是1 L二级出水中分别加入0.10 g、0.15 g、0.20 g PAC粉末，3天的试验结果分别见表3～表5。

表3　第一天的试验结果

表4　第二天的试验结果

表5　第三天的试验结果

由结果可以看出，向二级出水中分别加入不同量的PAC粉末，随着PAC粉末量的逐渐增加，混凝沉淀后的上清液TP值逐渐下降，TP去除率逐渐升高，最高的达到93.72%，而且同样是加入0.10 g PAC粉末试验，第二天TP的去除率为62.89%，而第三天的TP去除率却达到82.72%，这可能与出水水质等因素有关。

3　结　论

(1)向发生膨胀的污泥中加入聚合氯化铝，此时的聚合氯化铝可以改善污泥沉降性能，起到临时控制污泥膨胀的作用，但是投加量不可太多，否则会降低处理效果。

(2)向二级出水中加入聚合氯化铝，此时的聚合氯化铝可以提高除磷效率，磷去除率可达90%以上。

(3)在实际运行中，应综合考虑曝气池混合液或二级出水的性质及其变化规律，控制好pH及碱度、混合强度、絮凝反应条件等，确定最佳投药量，以达到既定的混凝效果。

[1]王洪臣.城市污水处理厂 运行控制与维护管理[M].北京:科学出版社,1997:85-86.

[2]王家玲.环境微生物学.2版[M].北京:高等教育出版社,2004:216-217.

[3]周群英.环境工程微生物学.2版[M].北京:高等教育出版社,2000(2005重印):234-235.

[4]国家环境保护总局 水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法.4版[M].北京:中国环境科学出版社,2002(12):244-248.

Application Study of Flocculating Effect of Polyaluminium Chloride in Sewage Disposal

GAOGui-mei

(The Third Sewage Treatment Plant of Qinhuangdao City, Hebei Qinhuangdao 066000, China)

To solve some practical problems in the sewage disposal, the application of the flocculating effect of polyaluminium chloride in the way of controlling sludge bulking and raising phosphorus removal efficiency was studied. It was proposed that if polyaluminium chloride was acceded to the bulking sludge, polyaluminium chloride can play a role in controlling sludge bulking, if polyaluminium chloride was acceded to the secondary effluent, polyaluminium chloride can play a role in raising phosphorus removal efficiency. But the running conditions should be compromised, the optimal dosage should be confirmed, so that the established coagulation effect can be achieved.

polyaluminium chloride; flocculating effect; sewage disposal; application

高桂梅(1970-)，女，高级工程师，主要研究方向为污水检测及污水处理。

X703

A

1001-9677(2016)05-0129-03