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一直以來，國家對水污染富營養(yǎng)化問題都非常重視。近年來，北方某市進一步提高了對各污水處理廠出水指標的要求，尤其是對出水總磷進行了重點控制。城市污水處理廠主要采用生物處理手段，目前聚磷菌、反硝化聚磷菌的研究雖然已經(jīng)取得了很大突破，不論是更改工藝配置，還是生物反應(yīng)器直接進行生物添加，都能使ＴＰ去除率達到85%以上，甚至達到92%〔４-8〕。但在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，冬季僅采用生物法除磷，無法達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ標準，即總磷質(zhì)量濃度不很過0．5ｍｇ/Ｌ的要求。如要將總磷排放控制在一級Ａ標準范圍以內(nèi)，需要采用化學混凝輔助除磷工藝。筆者通過考察、對比一種新型液態(tài)污水除磷劑與固態(tài)聚合氯化鋁（ＰＡＣ）的除磷性能，以期為北方冬季城市污水處理工藝提供參考。

實驗部分

1.1實驗材料

新型污水除磷劑，液體，氯化鐵為主，鹽基度10%，有效鐵質(zhì)量分數(shù)＞8%，同濟大學實驗室制備；聚合氯化鋁，氧化鋁含量＞25%，鹽基度90%；聚丙烯酰胺ＰＡＭ，相對分子質(zhì)量＞1000萬；過硫酸鉀、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、磷酸氫二鉀，均為分析純。

1．2原水水質(zhì)

二沉池設(shè)計出水水質(zhì)SS≤30ｍｇ/Ｌ、ＴＮ≤23ｍｇ/Ｌ、ＴＰ≤４ｍｇ/Ｌ。要求出水ＴＰ達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級排放標準，其中Ａ標準要求ＴＰ<0．5ｍｇ/Ｌ，B標準要求ＴＰ<1ｍｇ/Ｌ。

1．3試驗方法

試驗水樣取自北方某市某示范污水處理廠生物處理后二沉池出水，出水水質(zhì)見1．2二沉池設(shè)計出水水質(zhì)，溫度<10℃。小試用水的水質(zhì)：ｐＨ=6．91，濁度為17．17ＮＴＵ，色度為20倍，ＴＰ質(zhì)量濃度為3．00ｍｇ/Ｌ。首先在快速攪拌下（300ｒ/ｍｉn）向1Ｌ水樣中加入一定量的混凝藥劑（新型污水除磷劑和ＰＡＣ），繼續(xù)快攪1ｍｉn；然后在慢攪（100ｒ/ｍｉn）條件下，投入ＰＡＭ，持續(xù)攪拌1ｍｉn；較后靜置沉淀10ｍｉn。取上清液測ＴＰ，其中磷酸鹽標準曲線和ＴＰ的測定方法采用《水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893—1989）；水體濁度和色度通過儀器直接測定。

2、結(jié)果與討論

2．1兩種混凝藥劑除磷效果的對比

分別向1Ｌ原水中投加0~120ｍｇ/Ｌ的混凝藥劑、1ｍｇ/Ｌ的ＰＡＭ，混凝沉淀后測定水樣的濁度、色度，以及上清液的ＴＰ，兩種混凝藥劑的除磷效果見圖1。

對比兩種混凝藥劑的除磷率，由圖1可以看出，隨著藥劑投加量的不斷增加，ＴＰ去除率均呈現(xiàn)遞增趨勢，且當藥劑的投加質(zhì)量濃度高于100ｍｇ/Ｌ之后，二者的ＴＰ去除率趨勢均變緩。在相同投藥量下，新型污水除磷劑去除ＴＰ的效果均比ＰＡＣ要好，尤其在低投加質(zhì)量濃度（0~４0ｍｇ/Ｌ）范圍內(nèi)，二者去除ＴＰ的效果差距不斷拉大；在中等投加質(zhì)量濃度（４0~80ｍｇ/Ｌ）范圍內(nèi)，二者去除ＴＰ的效果差距逐漸縮小至0；在投加質(zhì)量濃度高于80ｍｇ/Ｌ時，二者幾乎達到同樣的除磷效果，并基本保持不變。

2．2兩種混凝藥劑對原水濁度、色度的去除效果

隨著兩種藥劑投加量的不斷增加，水體的濁度也會在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，且基本呈下降趨勢。試驗結(jié)果表明，投加50~120ｍｇ/Ｌ新型污水除磷劑后，水體濁度在3．４7~2．78ＮＴＵ內(nèi)波動，色度均小于10倍；而投加50~120ｍｇ/ＬＰＡＣ后，水體濁度在1．55~0．59ＮＴＵ內(nèi)波動，色度均小于5倍?？梢钥闯?，在選定合適的藥劑投加量范圍內(nèi)，出水均能滿足標準要求。然而，相同投加量下，新型污水除磷劑的除磷效果要比ＰＡＣ好，但濁度和色度的去除效果不如ＰＡＣ。這可能是因為新型污水除磷劑里鐵離子的引入會影響水體濁度和色度。

2．3成本分析

根據(jù)試驗研究結(jié)果，為使目標污水處理廠出水ＴＰ達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ排放標準，污水廠穩(wěn)定運行下的新型污水除磷劑的投加質(zhì)量濃度為95ｍｇ/Ｌ，其價格為2000元/t，藥劑費用為0．212元/t?？梢钥闯?，就藥劑的選用，處理相同量的污水，新型污水除磷劑比ＰＡＣ能節(jié)省約69%的費用。

3結(jié)論

通過以上燒杯試驗，研究了兩種混凝藥劑對冬季北方某市某污水處理廠生物處理出水的除磷效果；同時，還考察了不同藥劑投加量對原水濁度、色度的影響。結(jié)果表明，要使出水ＴＰ達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ排放標準，新型污水除磷劑的較佳投加質(zhì)量濃度為95ｍｇ/Ｌ，ＰＡＣ的較佳投加質(zhì)量濃度為106ｍｇ/Ｌ。在較佳投加量下，出水濁度和色度均達標；而且，使用新型污水除磷劑所需藥劑費用僅占使用ＰＡＣ費用的31%?？梢?，新型污水除磷劑將在今后解決北方冬季城鎮(zhèn)污水總磷難達標問題上凸顯其優(yōu)勢。