聚硅酸盐复合絮凝剂用于市政废水除磷研究

摘要

水体富营养化是目前我国较突出的环境问题之一，如何处理、再利用富营养化水体是水处理过程中刻不容缓的任务。我国新颁布的《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级、二级标准要求污水厂出水磷的含量分别小于0.5mg/l和1.0mg/l。 在现有的除磷方法中，主要有化学法与生物法两种。生物法对低浓度磷处理基本能达到排放标准，但对高浓度磷处理很难达到排放标准，另外生物法除磷还存在二次污染的问题；而化学除磷法能可靠有效地去除磷，具有除磷效果较好、运行稳定、又能保证出水水质的优点。 在我国应用化学除磷的主要问题是药剂价格昂贵、运行费用较高。针对传统絮凝剂除磷之不足，本论文以聚铁（PFS）、聚铝（PAC）、水玻璃为原料合成了聚硅酸铁（PFSSi）和聚硅酸铝（PACSi）两种无机高分子复合絮凝剂，对其最佳制备条件和除磷效果进行了研究。 本论文主要研究内容和结论如下： ①常见絮凝剂用于模拟、实际废水处理的研究，表明PFS、PAC除磷效果较好，铝含量高的PAC除磷效果优于PFS，引入HCA的PFS、PAC除磷效果提高不明显；絮凝剂投加量因水质、水量而异； ②活化硅酸（AS）最佳制备条件：水玻璃稀释10倍，活化时间24h，pH值2.0～3.0；PFS（PAC）与AS复合熟化24h，得PFSSi（PACSi）；硅含量在0.1～0.4％PFSSi（PACSi）除磷效果要好于单一的PFS（PAC）；硅含量低，稳定时间长，0.1％与0.2％稳定期达3个月； ③实际废水处理中，絮凝剂除磷、除浊效果好，除COD稍差；工程应用中，控制用量，磷可达标；废水经生物处理后再经化学絮凝单元，可减少絮凝剂用量，除磷、除COD效果好；说明絮凝法对废水深度（三级）处理效果明显； ④污水厂现场调试研究结果表明：铁盐除磷效果较好，1＃铁盐固体用量100ppm，磷可达标；铁盐的不足是与经厌氧或缺氧处理后的出水相混合，使水质发黑，总出水感观差，与曝气池废中水混合则可避免水质发黑；聚铝除磷效果好，100ppm磷可达标，出水透明，色度低，污泥颜色正常；生物化学协同处理也大大提高了COD去除率。