再生水中总磷去除的关键技术研究

摘要

天津为资源性缺水城市，属于重度缺水地区。未来一段时期内，由于天津市人口的快速增加，人民生活水平的提高及工农业生产的发展，天津市的缺水形势必将加剧。再生水资源的利用由于具有不受气候影响、水源可靠、保证率高、成本低、距离用户近等优点，是目前解决天津市缺水问题的有效途径之一。 由于可大规模工业化生产的中水源水取自于污水处理厂二级出水，因此其中水出水水质很大程度上受源水水质影响。目前我国城市采用的污水处理工艺普遍不包括除磷工艺，因而，其排放的二级出水中磷的指标很难控制、去除。再生水中磷的指标受到二级出水水质的影响一直是限制其适用范围适用对象的瓶颈，因此，寻求切实可行的，面向较轻污染水体和污水二级出水的总磷去除技术是十分必要的。我们在前期实验研究基础上，提出了面向天津市二次出水特点的除磷技术—利用优化混凝技术去除总磷。 本文以天津市纪庄子污水厂二级出水作为研究对象，利用多种优化方法，其中包括单纯形(simplex)方法，探讨不同混凝剂优化混凝除磷的最优条件。本实验对三种混凝剂：硫酸铁、硫酸铝和聚合氯化铝的混凝除磷效果进行了研究，利用单纯形优化方法对三种混凝剂的主要影响因素(混凝剂投加量和pH值)进行了优化，从而得出了三种混凝剂去除二级出水中磷的最优条件。结果表明：通过18-25次实验，单纯形即可确定三种混凝剂除磷的最优条件。每种混凝剂的去除率都至少增加了30％。硫酸铁、硫酸铝和聚合氯化铝三种混凝剂对总磷的最大去除率为87.25％，95.60％和93.97％。每种混凝剂对正磷酸盐的去除率大于总磷的去除率。硫酸铁、硫酸铝和聚合氯化铝三种混凝剂除磷的总磷残余浓度分别为0.35，0.12和0.16mg/L，达到0.5mg/L以下的城市污水再生利用景观环境用水水质标准(GB/T18921-2002)。

目录

文摘

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第一章引言

第一节再生水——解决城市缺水问题的有效途径

第二节国内外研究现状

1.2.1国内外再生水回用的发展状况

1.2.2再生水回用中存在的问题

第三节混凝沉淀除磷

1.3.1混凝原理

1.3.2影响混凝的因素

第四节单纯形优化技术

第五节本论文的研究内容

第二章实验部分

第一节实验仪器和材料

2.1.1实验仪器

2.1.2实验药剂

第二节二级出水水质条件

第三节实验方法

2.3.1混凝剂种类和投加量的影响

2.3.2pH值的影响

2.3.3单纯形优化

第三章铁盐化学除磷实验研究

第一节铁盐除磷机理

第二节硫酸铁实验结果

3.2.1投加量的影响

3.2.2 pH值的影响

3.2.3单纯形优化

第四章铝盐化学除磷实验研究

第一节铝盐除磷机理

第二节硫酸铝实验结果

4.2.1投加量的影响

4.2.2pH值的影响

4.2.3单纯形优化

第三节聚合氯化铝实验结果

4.3.1投加量的影响

4.3.2pH值的影响

4.3.3单纯形优化

第四节铁盐和铝盐混凝结果比较

第五章结论

参考文献

硕士期间参与的科研项目及成果

致谢