不同混凝劑對(duì)玉米深加工廢水的混凝除磷研究

主要研究污水深度處理。

劉鵬，張文華，安洲，龍北生，劉紅波，康華，羅松(長春工程學(xué)院水利與環(huán)境工程學(xué)院，長春130012)

摘要：試驗(yàn)采用聚合氯化鋁(PAC)、三氯化鐵(FeCl3)及氧化鈣(CaO)3種混凝劑對(duì)某玉米深加工企業(yè)的含磷廢水進(jìn)行混凝試驗(yàn)，考察藥劑投加量、原水pH及反應(yīng)時(shí)間對(duì)污水中的去除效果，以便為后續(xù)污水深度處理工藝改造提供參考。

關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁；三氯化鐵；氧化鈣；混凝試驗(yàn)

doi:10.3969/j.issn.1009-8984.2015.03.019

收稿日期：2015-05-28

基金項(xiàng)目：國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2012ZX07202-009-01-02)

作者簡介：劉鵬(1989-)，男(漢)，長春，在讀碩士

通訊作者：張文華，龍北生

中圖分類號(hào)：X703獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

玉米深加工企業(yè)是耗水大戶，也是排水大戶，其排放污水具有“四高一低”的特點(diǎn)，即CODcr高、SS濃度高、總氮濃度高、磷酸鹽含量高、pH低[1]，采用常規(guī)的生物處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CODcr、SS、氨氮的達(dá)標(biāo)處理，但對(duì)磷的處理效果卻不好。目前，生物法和化學(xué)法是除磷的常用技術(shù)。生物法除磷雖經(jīng)濟(jì)，但受諸多因素的影響，并不能取得良好的處理效果；化學(xué)法除磷操作簡單，但耗費(fèi)藥劑：所以在實(shí)際應(yīng)用中化學(xué)法常與生物法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)磷的高效去除[2-5]。

1混凝試驗(yàn)

1.1　原水水質(zhì)

試驗(yàn)用水來自某玉米深加工企業(yè)污水站的二沉池出水，該出水經(jīng)過“EGSB+A/O”工藝處理，其水質(zhì)狀況見表1。

表1　試驗(yàn)原水水質(zhì)

1.2　試驗(yàn)儀器與試劑

儀器：721E型可見光分光光度計(jì)、JJ-4六聯(lián)數(shù)顯電動(dòng)攪拌器、LD4-2低速離心機(jī)、雷磁PHSJ-4A?；炷噭壕酆下然X(PAC)、三氯化鐵(FeCl3)、氧化鈣(CaO)。

1.3　試驗(yàn)方法

2混凝除磷機(jī)理

2.1　鐵鹽、鋁鹽除磷機(jī)理

鋁鹽、鐵鹽是目前常用的2種混凝劑系列，其在混凝除磷方面的作用相似，主要通過水解產(chǎn)生的金屬離子與水中的磷酸根離子反應(yīng)生成難溶物，并最終以沉淀的形式從水中排除，相應(yīng)的反應(yīng)式如下：

鋁鹽、鐵鹽溶于水后，Al3+、Fe3+可與磷酸根反應(yīng)，生成難溶沉淀物，還可以經(jīng)過水解、聚合或配合反應(yīng)形成多種形態(tài)的配合物、絡(luò)合物及氫氧化物等，形成的配合物、絡(luò)合物能有效降低水中膠體的ξ電位，并通過電性中和、吸附架橋、網(wǎng)捕作用使膠體和顆粒物脫穩(wěn)、凝聚，形成沉淀物從水中沉降下來，從而實(shí)現(xiàn)磷的去除[6-7]。

2.2　鈣鹽除磷機(jī)理

主反應(yīng)：

粗篩分裝置分離粒徑大于22mm固體物質(zhì)，通常采用一體化螺桿篩分裝置、洗滌轉(zhuǎn)鼓等。大量實(shí)際工程案例證明，一體化螺桿篩分裝置尤為適用于通溝污泥處理，可分離粗大物質(zhì)，同時(shí)不斷進(jìn)行物料勻化洗滌。

3試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1　藥劑投加量對(duì)混凝效果的影響

圖1　不同PAC投加量對(duì)PO 3- 4—P去除效果的影響

圖2　不同F(xiàn)eCl 3投加量對(duì)PO 3- 4—P去除效果的影響

圖3　不同CaO投加量對(duì)PO 3- 4—P去除效果的影響

同時(shí)，就混凝劑投加量而言，試驗(yàn)中實(shí)際消耗的混凝劑的量要大于根據(jù)化學(xué)平衡關(guān)系計(jì)算的理論值，這是因?yàn)槲鬯泻械钠渌s質(zhì)離子可以與混凝劑反應(yīng)，消耗了一定量的藥劑，且當(dāng)要求出水的磷含量越低，所投加的藥劑量就越大[5，12]。因此，要想獲得低含磷量的出水，有時(shí)所需的PAC、FeCl3混凝劑的投加量就越大，這也間接增大了污水的處理成本。

3.2　pH對(duì)混凝效果的影響

將原水的pH依次調(diào)整為5、6、7、8、9、10，其他條件不變，分別投加1 300 mg/L PAC、600 mg/L FeCl3進(jìn)行混凝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4　pH對(duì)PO 3- 4—P去除效果的影響

3.3　反應(yīng)時(shí)間對(duì)混凝效果的影響

將試驗(yàn)的攪拌時(shí)間依次控制為5 min、10 min、15 min、20 min，其他條件不變，分別投加1 300 mg/L PAC、600 mg/L FeCl3及200 mg/L CaO進(jìn)行混凝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5　反應(yīng)時(shí)間對(duì)PO 3- 4—P去除效果的影響

4結(jié)語

2)原水的初始pH對(duì)FeCl3的混凝效果影響較大，而對(duì)PAC的影響較小，采用FeCl3為混凝劑時(shí)，原水的pH控制在5～7之間即可取得較好的混凝效果。

3)以PAC、FeCl3、CaO為混凝劑時(shí)，反應(yīng)時(shí)間可控制在10 min左右，此時(shí)的混凝反應(yīng)已幾乎全部完成。

參考文獻(xiàn)

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The research on removing phosphorus from corn In-depth

processing wastewater by using different coagulant agents

LIU Peng，et al.

(SchoolofWaterConservancy&EnvironmentEngineering，

ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China)

Abstract：Three kinds of coagulant agents，polyaluminium chloride(PAC)，ferric chloride(FeCl3)，and calcium oxide(CaO)are used to made coagulation tests to the phosphorus wastewater in corn in-depth processing enterprises.The factors related to different dosage of coagulant agents，pH of the wastewater，and the removing effect of PO43—P in wastewater by responsible time are studied in the test，to provide reference to the process reconstruction of depth treatment of wastewater.

Key words：polyaluminium chloride；ferric chloride；calcium oxide；coagulation test