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《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中總磷 (TP) 標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定:當(dāng)城鎮(zhèn)污水處理廠出水引入稀釋能力較小的湖泊作為城鎮(zhèn)景觀用水和一般回用水等用途時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)，即0.5mg/L.隨著城市化和工業(yè)化程度不斷提高，市政廢水排放量也不斷增大，總磷排放限值要求必定越來越嚴(yán)格.目前，廢水除磷主要是生物法和化學(xué)法兩種方法，而我國(guó)市政廢水處理通常采用生物法，同時(shí)輔以化學(xué)法.生物法對(duì)COD、氨氮有良好的去除效果，可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于除磷，則穩(wěn)定性差、效果不好，難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ^[1,2]．

傳統(tǒng)化學(xué)絮凝法除磷具有運(yùn)行性能穩(wěn)定、可靠、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際工程應(yīng)用中存在藥劑投加量大、運(yùn)行費(fèi)用較高、污泥處理處置難度大等缺點(diǎn)，現(xiàn)在常用聚鐵、聚鋁代替普通鐵鹽和鋁鹽作為除磷絮凝劑.針對(duì)傳統(tǒng)的金屬鹽絮凝劑 (如硫酸鋁、三氯化鐵等) 在除磷處理過程中存在的不足，本文在聚合鹽類絮凝劑的基礎(chǔ)上，優(yōu)化配方，引入鐵、鎂、鈣，提高除磷效率，進(jìn)一步提高絮凝劑的除磷綜合性能，能將市政污水總磷控制在0.2mg/L以下，且投加量少，運(yùn)行穩(wěn)定，有很好的市場(chǎng)前景.

可見光722型分光光度計(jì) (上海精科) 、pHS-3C精密酸度計(jì) (上海雷磁) 、HJ-6六聯(lián)磁力加熱攪拌器 (常州朗越儀器制造有限公司) 、立式壓力蒸汽滅菌鍋 (上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠) ;抗壞血酸、鉬酸銨、過硫酸鉀、酒石酸銻鉀、磷酸二氫鉀、濃硫酸、商品固體聚合硫酸鐵 (簡(jiǎn)稱聚鐵，F(xiàn)e≧21%) 、硫酸鎂、氯化鈣、高鐵酸鈉．

總磷 (TP) :鉬酸銨分光光度法;污泥沉降體積:量筒測(cè)定．

將商品固體聚合硫酸鐵 (Fe≧21%) 分別與高鐵酸鈉、氯化鈣、硫酸鎂按一定重量比復(fù)配而成．

以棗莊某污水處理廠生化池水為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，水質(zhì)外觀為淺綠色，無明顯異味，其中總磷含量約3.56mg/L, pH值7.12，有少量沉淀物．

實(shí)驗(yàn)時(shí)，將除磷劑與水按1:3的質(zhì)量比配制成25%的溶液.分別量取500ml廢水，調(diào)節(jié)六聯(lián)電動(dòng)攪拌器攪拌速度至180r/min.按一定比例投加除磷劑，并開始計(jì)時(shí):180r/min攪拌1min;60r/min攪拌5min.靜置30min后取上清液測(cè)總磷含量 (鉬酸銨分光光度法) ，同時(shí)利用量筒觀察并記錄30min的污泥沉降體積，即SV30.

本實(shí)驗(yàn)以商品固體聚合硫酸鐵為主要成分，引入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高鐵酸鈉，形成改良除磷劑，針對(duì)棗莊某污水處理廠，投加一定量的除磷劑 (以固體計(jì)) ，進(jìn)行除磷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖1.

試驗(yàn)表明，固體聚合硫酸鐵引入高鐵酸鈉后，除磷效率提升，效果優(yōu)于固體聚合硫酸鐵.且在同一投加量條件下，隨著高鐵酸鈉含量的增加，除磷效率增加.當(dāng)高鐵酸鈉含量達(dá)到20%，除磷劑投加量為150mg/L時(shí)，總磷可降低至0.11mg/L, TP去除率可達(dá)到96.9%.這是由于一方面高鐵酸鈉中的Fe為+6價(jià)，具有很強(qiáng)的氧化性，溶于水后能釋放大量的原子氧，此時(shí)Fe⁶⁺被還原成Fe³⁺，生成Fe (OH) ₃，而Fe (OH) ₃與廢水中的磷酸鹽會(huì)形成難溶性的FePO₄沉淀;另一方面更多羥基的引入，形成以O(shè)H^-作為架橋形成多核配離子，使得聚鐵聚合物分子具有更多的電荷和更大的表面積，其絮凝性能也就更好，連同廢水中的FePO₄沉淀與其他微細(xì)懸浮物一并去除，因而除磷效果較好.隨著投加量的增加，無論是固體聚合硫酸鐵還是摻雜高鐵酸鈉后的改良除磷劑，廢水中的總磷呈先下降后升高趨勢(shì)，且在實(shí)驗(yàn)過程中筆者觀察到，當(dāng)除磷劑投加量很過150mg/L時(shí)，上清液顏色變深，濁度增加，有許多細(xì)小懸浮物不易沉降下去，因而造成總磷含量有所升高，這說明該生活污水除磷劑的較佳投加量為150mg/L.這表明除磷效果與除磷劑的投加量存在著一定的關(guān)系，不宜過高或過低，存在著較佳投加量．

同樣的，在固體聚合硫酸鐵中摻入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈣，考察氯化鈣摻雜量在不同投加量 (以固體計(jì)) 條件下對(duì)市政廢水除磷影響，結(jié)果見圖2.

結(jié)果表明，固體聚鐵用于除磷，廢水中的總磷含量先降低后又升高.而引入氯化鈣的除磷劑，除磷磷效果優(yōu)于純聚鐵的，且氯化鈣的含量越高，同一藥劑投加量下除磷效果越好.同時(shí)，隨著投加量的增加，廢水中的總磷含量越低，除磷效果也越好.較佳效果:當(dāng)氯化鈣摻雜量為20%，投加量為200mg/L時(shí)，TP為0.23mg/L, TP去除率為93.5%.這是由于氯化鈣溶于水后能生成Ca (OH) ₂，與廢水中的部分磷酸鹽形成Ca₅ (PO4) ₂和Ca₅ (PO₄) ₃OH難容性沉淀，同時(shí)聚鐵中的Fe³⁺與廢水中的部分磷酸鹽FePO₄沉淀，從而達(dá)到除磷目的.同時(shí)，由于聚鐵的較佳使用pH為8左右，引入氯化鈣后，提高了廢水的pH值，從而使聚鐵能更好地發(fā)揮絮凝作用，氯化鈣與聚鐵協(xié)同除磷效果優(yōu)于聚鐵．

同樣的，在固體聚合硫酸鐵中摻入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸鎂，考察硫酸鎂摻雜量在不同投加量 (以固體計(jì)) 條件下對(duì)市政廢水除磷影響，結(jié)果見圖3.

結(jié)果表明固體聚鐵中引入硫酸鎂，與引入高鐵酸鈉除磷效果相近，隨著投加量的增加，其除磷率先上升后下降.由于Mg²⁺能與PO^4-形成微溶于水的Mg₃ (PO₄) ₂，因而引入硫酸鎂后，除磷效率提高.當(dāng)投加量很過150mg/L時(shí)，除磷效率有所降低，原因是過量的除磷劑使得廢水上清液的濁度增加，部分細(xì)小絮狀物短時(shí)間內(nèi)無法沉降下去，導(dǎo)致總磷濃度升高.較佳效果:當(dāng)硫酸鎂摻雜量為20%，投加量為150mg/L時(shí)，TP為0.21mg/L, TP去除率為94.1%．

實(shí)驗(yàn)中分別選取固體聚鐵、含量為10% (以固體計(jì)) 的高鐵酸鈉、氯化鈣、硫酸鎂改良除磷劑，分別記為除磷劑A、B、C、D，進(jìn)行除磷對(duì)比實(shí)驗(yàn)，同時(shí)檢測(cè)上清液總磷濃度及測(cè)定混合液懸浮固體，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1及圖4.

結(jié)果表明相同摻雜量下，當(dāng)除磷劑投加量小于150mg/L時(shí)，摻雜高鐵酸鈉的除磷效果較佳，其次是硫酸鎂，再次是氯化鈣，三者的除磷效果均優(yōu)于固體聚鐵.而當(dāng)投加量高于180mg/L時(shí)摻雜氯化鈣的除磷劑，除磷效果會(huì)優(yōu)于摻雜硫酸鎂和高鐵酸鈉的．

觀察表1數(shù)據(jù)表明，在相同投加量條件下，經(jīng)過改良的除磷劑污泥沉降體積都有一個(gè)幅度的提升，產(chǎn)生的污泥沉降體積大小順序?yàn)槁然}>硫酸鎂>高鐵酸鈉>固體聚鐵.添加氯化鈣 (除磷劑C) 的污泥沉降體積較大，約為聚鐵的1.4-1.6倍，產(chǎn)生的化學(xué)污泥量較多，出水p H偏高，硬度大;摻雜鎂鹽的除磷劑，除磷效果以及化學(xué)污泥產(chǎn)生量均居中，約為聚鐵的1.2-1.4倍，且上清液顏色較淺;而摻雜高鐵酸鈉的除磷劑是是三者中污泥沉降比較小的，約為聚鐵的1.1-1.3倍，且產(chǎn)生的礬花較大，沉降速度較快，礬花較密實(shí)，上清液較清澈，略顯黃色．

(1) 在高鐵酸鈉、氯化鈣、硫酸鎂摻雜量相同的情況下，摻雜高鐵酸鈉的除磷效果較佳，其次是硫酸鎂，再次是氯化鈣，三者的除磷效果均優(yōu)于固體聚鐵．

(2) 固體聚鐵以及摻雜高鐵酸鈉、氯化鈣的改良除磷劑用于除磷，總磷呈先下降后升高趨勢(shì)，且摻雜量越高除磷效果越好;除磷效果與除磷劑的投加量存在著一定的關(guān)系，不宜過高或過低，存在著較佳投加量．

(3) 氯化鈣的摻雜量越高，除磷效果越好，且隨著投加量的增加，廢水中的總磷含量越低．

(4) 相同摻雜量以及藥劑投加量條件下，產(chǎn)生的污泥沉降體積大小順序?yàn)槁然}>硫酸鎂>高鐵酸鈉>固體聚鐵．