自制无机复合絮凝剂污水除磷效能研究
城市生活污水和工业废水均含有高浓度的含磷化合物，磷是导致水体富营养化和水质恶化的重要原因，因此污水除磷是十分必要的。 出水总磷的排放标准随地域收纳水体的不同而有差异。按照中国国标GB18918–2002B排放标准，出水总磷排放浓度必须低于1mg/L。近年来水处理技术的研究日益深入，目前，快速絮凝技术由于其低投入、低成本的优势应用也日益广泛。 因此本研究将自制的絮凝剂应用于城市生活污水（取自汤逊湖污水处理厂）的处理，实验室用赤泥、铝土矿及粉煤灰为原料制备四种不同絮凝剂，分别为改性铝土矿絮凝剂（1＃）、改性赤泥絮凝剂（2＃）、改性铝土矿与赤泥絮凝剂（3＃）及改性铝土矿与粉煤灰絮凝剂（4＃）。分析四组絮凝剂的各项物化性质并与《工业聚合氯化铝国家标准》GB/T22627-2008对比可知，1＃、3＃、4＃絮凝剂的pH达到国家标准规定的3.5-5.0的范围，3＃絮凝剂氧化铝含量达到标准中≥29％的规定，4＃（26.83%）接近国家标准。总体上，自制的四种絮凝剂物化性质均可达到相关国家标准。 对自制的絮凝剂进行模拟废水实验，得出1＃絮凝剂的最适pH在6~8之间，最佳投加量为0.6g/L，最佳的水力条件为快速搅拌60s，转速300r/min，慢速搅拌10min，转速20r/min。2＃絮凝剂的最适pH在6~8之间，最佳投加量为0.6g/L，最佳的水力条件为快速搅拌30s，转速300r/min，慢速搅拌15min，转速20r/min。3＃絮凝剂的最适pH在7~8之间，最佳投加量为0.1g/L，最佳的水力条件为快速搅拌60s，转速200r/min，慢速搅拌10min，转速20r/min。4＃絮凝剂的最适pH在7~8之间，最佳投加量为0.4g/L，最佳的水力条件为快速搅拌30s，转速300r/min，慢速搅拌10min，转速20r/min。结合四组絮凝剂的除磷效果及经济性原则，选择3＃和4＃絮凝剂作为本实验的研究对象。 将选择的3＃、4＃两组絮凝剂处理实际生活污水，分别测得对TP、TN、NH3-N、COD及浊度的去除率。结果显示3＃絮凝剂的除磷效率达到96.7%，相应的出水磷含量为0.076mg/L，4＃絮凝剂的除磷效率达到99.58%，相应的出水磷含量为0.012mg/L，结果均远远低于城镇污水处理厂出水标准规定的1mg/L。3＃、4＃絮凝剂对COD的去除率分别为65.38%、33.69%，对浊度的去除率分别为92.72%、83.14%，对总氮的去除率分别为27.50%、8.07%，对氨氮的去除率分别为21.22%、24.35%。总体来说，3＃絮凝剂对污水中其他指标的去除效果优于4＃絮凝剂，3＃絮凝剂氨氮出水浓度为17.83%mg/L，高于城市污水排放标准8mg/L，其他指标则均符合出水排放标准。 通过对3＃、4＃絮凝剂进行X射线荧光光谱分析、红外光谱分析、X射线衍射分析以及扫描电镜分析，进一步验证絮凝剂的絮凝作用机理，包含压缩双电层、电性中和、吸附架桥和网捕卷扫四种机理。
絮凝剂;改性铝土矿;污水除磷;生活污水处理;水质排放标准
武汉理工大学
硕士
环境工程
李晔
2014
中文
X505;X703.5
92
2015-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）