不同盐基度聚合氯化铝对含磷污水的处理效果对比

2022-08-17薛克艳樊国斌

供水技术 2022年3期

薛克艳，樊国斌

(中新苏州工业园区环保技术有限公司，江苏苏州 215000)

含磷污水的排放是导致水体富营养化的重要原因[1-2]。污水厂排放的剩余污泥在浓缩脱水过程中会重新释磷，产生含磷量高的污泥水。城市污水处理厂目前一般采用将污泥水回流至进水口再处理的方法，会造成磷的重复处理，还可能导致出水中的磷含量高而难以达标排放[3]。化学沉淀法具有去磷效果好、处理费用低等优点，是目前应用最为广泛的除磷方法[4]。聚合氯化铝(PAC)在化学除磷应用中具有很好的处理效果[2]。在含磷废水中投加PAC后，水解生成的Al3+能与废水中的可溶性磷酸盐结合转变成非溶解性的磷酸盐沉淀，从而去除废水中磷酸根离子。PAC能够在废水中水解后通过对磷酸根离子表面的电荷层进行压缩，进而吸附架桥使废水中磷酸根与其它有机污染物迅速混凝成团，粘结成絮体沉淀。虽然聚合氯化铝用于高含磷污水的除磷的研究很多，但是关于盐基度不同的聚合氯化铝对除磷效能影响的研究却鲜有报道。笔者针对某污水厂的污泥水上清液进行小试，考察盐基度不同的两种PAC对上清液中磷的去除效果。

1 材料与方法

1.1 试验水样

试验所用的污泥水取自苏州工业园区第一污水厂，水样为机械浓缩后产生的污泥水混合液经沉降之后上清液(CTP=1.484 mg/L)。

1.2 试验药剂

低盐基度PAC-1:Al2O3含量8.49%，pH值为3.93，盐基度为14.23；用分析天平称重，配制成200 mL溶液，Al物质的量浓度为0.058 5 mmol/mL。

高盐基度PAC-2：Al2O3含量10.44%，pH为4.37，盐基度为86.95；用分析天平称重，配制成200 mL溶液，Al浓度为0.058 5 mmol/mL。

1.3 除磷试验

采用ZR4-6混凝试验搅拌机进行烧杯试验。取污泥水自然沉降后的上清液各1 000 mL，按照不同n(Al) ∶n(P)加入PAC，以200 r/min搅拌5 min，加1 mL浓度为1‰的PAM，以40 r/min搅拌10min，静置30min后取上清液测定总磷(TP)。

1.4 分析方法

按照《水和废水监测分析方法(第四版)》测定[5]，上清液经0.45 μm滤膜过滤后测定总磷。

2 结果与讨论

固定n(Al) ∶n(P)分别为3.1、6.1和9.2，对比两种盐基度PAC去除废水中总磷的效果。由表1可知，在投加的铝盐与TP的n(Al) ∶n(P)相同的情况下，低盐基度的PAC-1对磷的去除效果要优于高盐基度的PAC-2。

表1 相同Al/P摩尔比下两种PAC的除磷效果Tab.1 Phosphorus removal effects of two PACs under the same molar ratios of Al to P

根据表1可知，当铝盐溶液用量为2.5 mL时，出水TP大于0.1 mg/L，当铝盐体积为5.0 mL时，出水TP小于0.1 mg/L。控制铝盐用量在3.0～5.5 mL进行试验，结果见表2。

表2 不同Al/P摩尔比下两种PAC的除磷效果Tab.2 Phosphorus removal effects of two PACs under different molar ratios of Al to P

续表2 (Continue)

使用低盐基度的PAC-1时，出水TP小于0.1 mg/L对应的n(Al) ∶n(P)为3.7；当使用高盐基度的PAC-2时，出水TP小于0.1 mg/L对应的n(Al) ∶n(P)为6.1。为将废水的出水TP降低至0.1 mg/L以下，低盐基度PAC的用量小于高盐基度PAC的用量，低盐基度PAC的除磷效能更高。