强化PTA废水除磷脱色的工艺研究

摘要

PTA废水中缺乏氮、磷营养物质，在进入生化处理系统前必须投加氮、磷营养物，导致生化处理系统出水中总磷浓度超标。另一方面，PTA废水色度较高。为降低PTA废水尾水中的总磷浓度及色度，使其能达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）的一级排放标准，本研究采用混凝-气浮工艺对PTA废水尾水进行了除磷脱色效果研究，在试验水质条件下，取得了如下研究成果。 混凝剂筛选试验结果表明，PAC、氯化铁和硫酸铝的除磷效果较好，去除1mg总磷时三种混凝剂的投加量分别为17．83mg、19．14mg、54．59mg。 pH影响试验结果表明，pH对混凝剂的除磷脱色效果影响较大，pH值从5增加到10时，TP去除率随pH的增高而降低。氯化铁除磷脱色的最佳pH范围为5～7，PAC和硫酸铝的最佳pH为5。 温度影响试验结果表明，氯化铁除磷的最佳温度为20～30℃，PAC和硫酸铝的最佳温度为30～40℃。 搅拌条件试验结果表明，在相同GT值条件下，三段搅拌反应的除磷效果优于二段搅拌。PAC、硫酸铝的适宜G值为163s-1。适当增加快速搅拌时间有利于混凝反应的进行，快速搅拌时间40s～100s时除磷效果达到最佳。 混凝剂投加量、pH、快速搅拌强度、快速搅拌时间4种影响因素的正交试验结果表明，pH是影响混凝除磷效果的主要因素，快速搅拌强度、快速搅拌时间的影响较小。实际运行时可通过调节pH值、混凝剂投加量以获得较佳的总磷去除率。 气浮中试试验结果表明，涡凹气浮必须投加大于2．5mg／L的PAM及少量表面活性剂才能获得较优的除磷效果，而浅层气浮不需投加PAM，脱色效果优于涡凹气浮。涡凹气浮与浅层气浮的分离时间分别为30min、10min。技术经济分析结果表明浅层气浮处理费用低于涡凹气浮。 采用投加氯化铁的浅层气浮工艺适于PTA废水生化处理出水的除磷脱色，在较优运行条件下出水中磷酸盐≤0．5mg／L，色度≤50倍，COD≤100mg／L，达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级排放标准。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 水环境现状

1.1.1 水环境污染

1.1.2 水体中的主要污染物质及危害

1.2 废水除磷脱色工艺

1.2.1 磷的来源

1.2.2 废水除磷的国内外研究现状

1.2.3 废水除磷技术

1.2.4 色度废水的特点

1.2.5 常用废水脱色方法

1.3 气浮净水技术

1.3.1 浅层气浮

1.3.2 涡凹气浮

1.4 PTA废水处理工艺研究现状

1.4.1 PTA生产工艺

1.4.2 PTA废水水质特征

1.4.3 PTA废水处理工艺

1.5 课题来源、研究内容及技术路线

1.5.1 仪化PTA生产工艺

1.5.2 现有处理流程及存在问题

1.5.3 研究背景

1.5.4 研究内容及目的

1.5.5 技术路线

第二章 试验装置与分析方法

2.1 试验装置

2.1.1 小试混凝搅拌装置

2.1.2 浅层气浮装置

2.1.3 涡凹气浮装置

2.2 原水水质及分析方法

2.2.1 原水水质

2.2.2 试验药剂

2.2.3 分析项目及监测方法

第三章 混凝除磷脱色影响因素分析

3.1 材料与方法

3.1.1 试验药剂

3.1.2 试验装置

3.1.3 试验方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 混凝剂筛选

3.2.2 混凝剂投加量对除磷效果的影响

3.2.3 pH对除磷脱色的影响

3.2.4 温度对除磷脱色的影响

3.2.5 快速搅拌G值对除磷脱色的影响

3.2.6 快速搅拌T值对除磷脱色的影响

3.2.7 GT值对除磷脱色的影响

3.2.8 搅拌段数对除磷效果的影响

3.2.9 混凝除磷脱色正交试验

3.3 本章小结

第四章 浅层气浮中试试验

4.1 材料与方法

4.1.1 试验装置

4.1.2 试验材料

4.1.3 试验方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 回流比对除磷脱色的影响

4.2.2 混凝剂投加量对除磷脱色的影响

4.2.3 助凝剂投加量对除磷脱色的影响

4.3 本章小结

第五章 涡凹气浮中试试验

5.1 材料与方法

5.1.1 试验装置

5.1.2 试验材料

5.1.3 试验方法

5.2 结果与讨论

5.2.1 混凝剂投加量对除磷脱色的影响

5.2.2 助凝剂投加量对除磷脱色的影响

5.3 本章小结

第六章 浅层气浮和涡凹气浮技术经济分析

6.1 TP去除率的比较

6.2 色度去除率的比较

6.3 COD去除率的比较

6.4 技术经济比较

6.5 本章小结

第七章 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

在校期间发表论文及参加科研工作情况