陳寒星,葛 靜,蘇培培,張吉旦
(1.南京理工大學 泰州科技學院,江蘇 泰州 225300;2.揚子江藥業(yè)集團江蘇制藥股份有限公司公用工程處,江蘇 泰州 225300)
河道養(yǎng)殖水除磷試驗研究
陳寒星1,葛 靜1,蘇培培2,張吉旦1
(1.南京理工大學 泰州科技學院,江蘇 泰州 225300;2.揚子江藥業(yè)集團江蘇制藥股份有限公司公用工程處,江蘇 泰州 225300)
以養(yǎng)殖水體為研究對象,比較了聚合氯化鋁(PAC)和鎖磷劑單獨投加與復配投加時的除磷性能.結果表明:單獨投加時,聚合氯化鋁和鎖磷劑最佳投加量分別為20 mg/L、160 mg/L,此時上清液中總磷含量分別為0.049 mg/L、0.047 mg/L;最佳復配投加量為PAC12 mg/L和鎖磷劑96 mg/L,此時上清液中總磷含量為0.048 mg/L,均可保證水體中氮磷比例大于30:1.
養(yǎng)殖水體;除磷;鎖磷劑
蘇中蘇北地區(qū)河道密集、水網(wǎng)密布,魚、蝦等水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)是當?shù)刂еa(chǎn)業(yè).近年來,由于多種因素影響,河道水體富營養(yǎng)化嚴重,傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式不僅給養(yǎng)殖農(nóng)戶自身造成巨大的經(jīng)濟損失,排放同時給養(yǎng)殖水體和周圍環(huán)境造成污染,因此改傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式為循環(huán)水養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖技術發(fā)展的必然趨勢.
水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水含有氨氮、磷、病原體等,氮磷含量比例處于藍藻極易爆發(fā)范圍.藍藻繁殖使得水體中溶解氧濃度下降從而使得魚類極易缺氧死亡,是水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)戶最大的敵人;因此控制水體氮磷含量,防止循環(huán)水體藍藻繁殖是養(yǎng)殖水循環(huán)回用中必須首要突破的難題.筆者在江蘇省級大學生創(chuàng)新實踐項目資助下,采用化學法對富營養(yǎng)化養(yǎng)殖水體進行處理實驗,在此方面進行初步有益的探索.
試驗用水取自泰州市園博園養(yǎng)殖水體,該水體為園區(qū)修建時人工修葺而成,與周圍河道相通,為半封閉水體,與外界交換次數(shù)少,水體水質(zhì)見表1.
表1 泰州園博園養(yǎng)殖水水質(zhì)
從表1中可以看出,其氮磷含量比例為7:1~11:1,均小于30:1,正好處于藍藻極易爆發(fā)比例范圍,水體富營養(yǎng)化潛在趨勢明顯,一旦其他條件合適則藍藻會大量繁殖,需要采取必要手段對氮磷進行控制,防止其藍藻量上升,以免影響水體中水產(chǎn)品的正常生產(chǎn).
此外從表1還可以看出,要使氮磷比例大于30:1,則處理后的水體中的總磷含量應小于0.05mg/L,此時可以保證氮磷比例大于30:1,可以很好的抑制藍藻的爆發(fā),因此下面對總磷去除效果探討時,總磷濃度定為0.05mg/L[1,3].
試驗過程中用到以下藥劑:
鎖磷劑:鎖磷劑為Phoslock plus,由寧波天韻生態(tài)治理工程有限公司提供,用蒸餾水稀釋配制母液待用;聚合氯化鋁:工業(yè)級,揚子江藥業(yè)江蘇制藥股份公司公用工程處提供,稀釋15倍待用.
向一定體積的試驗養(yǎng)殖水中投加一定量的鎖磷劑或PAC,攪拌反應一段時間后靜置,測定上清液的總磷含量.
向原水中分別投加 10、15、20、40、60mg/L的聚合氯化鋁,快速(140r/min)攪拌 30s、慢速(80r/min)攪拌25min,靜置30min后測定上清液總磷濃度,結果如圖1.
從圖1可以看出:上清液中總磷含量隨著PAC投加量增加而下降,投加量為 10、15、20、40、60mg/L時,上清液中總磷含量分別為0.092,0.067,0.049,0.043,0.040mg/L.可以看出,投加量為20mg/L時,上清液中總磷含量才低于0.05mg/L,為0.049mg/L,因此確定PAC最佳投加量為20mg/.
向 試 驗 原 水 中 分 別 投 加 20,60,80,160,180,200mg/L的鎖磷劑,攪拌反應2h后靜置(因在母液配置時發(fā)現(xiàn)鎖磷劑溶解性一般,為了提升除磷效果,將反應攪拌時間延長到2h),測定上清液總磷濃度,考察不同投加量下鎖磷劑的除磷效果,結果如圖2.
從圖2可以看出:當鎖磷劑投量分別為20,60,80,160,180,200mg/L 時,上清液中總磷含量分別降至 0.076,0.064,0.058,0.047,0.046,0.046 mg/L.可以看出,投加量為160mg/L時,上清液中總磷含量才低于0.05mg/L,為0.047mg/L,因此確定鎖磷劑最佳投加量為160mg/L.
PAC投加量固定為20mg/L,鎖磷劑投加量分別為 64, 80,96,112,128mg/L,結果如圖 3.
從圖3可以看出:當PAC投加量為20mg/L,上清液中總磷含量隨著鎖磷劑投加量增加而下降.當鎖磷劑投加量為 64,80,96,112,128mg/L 時,上清 液 中 總 磷 含 量 為 0.076,0.066,0.048,0.044,0.043mg/L,因此綜合考慮除磷效果和成本因素,較優(yōu)聚合氯化鋁和鎖磷劑復配投加量為:聚合氯化鋁20mg/L、鎖磷劑96mg/L,此時上清液中總磷含量低于 0.05mg/L,為 0.048mg/L.
鎖磷劑投加量固定為96mg/L,PAC投加量分別為 6、8、10、12、14mg/L,結果如圖 4.從圖 4 可以看出:在鎖磷劑為96mg/L,上清液中總磷含量隨著PAC 投加量而下降.當 PAC 投加量為 6、8、10、12、14mg/L時,上清液中總磷含量為0.079,0.067,0.054,0.048,0.047mg/L.當投加量為12mg/L時上清液中總磷含量低于0.05mg/L,為0.048mg/L,較優(yōu)復配投加量為:PAC12mg/L、鎖磷劑96mg/L.
經(jīng)過單獨投加和復配投加試驗,得到以下結論:
3.1 對于養(yǎng)殖水體除磷,聚合氯化鋁單獨投加量為20 mg/L時較合適,此時上清液中總磷含量為0.049;鎖磷劑單獨投加量為160mg/L時較合適,此時上清液中總磷含量為0.047mg/L,可保證水體中氮磷比例大于30:1.
3.2 對于養(yǎng)殖水體除磷,聚合氯化鋁和鎖磷劑復配投加量為12mg/L+96mg/L時較合適,此時上清液中總磷含量為0.048mg/L,可保證水體中氮磷比例大于30:1.
〔1〕余先旭,孫珮石,朱寶平,等.鎖磷劑(P HOSLOCK)的污水除磷實驗研究[J].資源環(huán)境與工程,2005,19(4):333-335.
〔2〕余先旭,孫珮石,朱寶平,等.鎖磷劑(P HOSLOCK)對滇池水體的除磷試驗研究[J].貴州環(huán)??萍?2006,12(1):6-9.
〔3〕王秀朵,張大群,劉瑤,等.鎖磷劑用于富營養(yǎng)化水體除磷的研究[J].中國給水排水,2010,26(23):88-90.
X793
A
1673-260X(2012)04-0033-02
2011年度江蘇省級大學生創(chuàng)新實踐項目