湖泊藍藻漿藻水分離廢水處理工藝研究

發(fā)布時間：2020-06-03 21:21

【摘要】：水體富營養(yǎng)化及其導(dǎo)致的藍藻水華是目前我國眾多湖泊和水庫面臨的重要環(huán)境問題。為了緩解水華對水環(huán)境的影響,將藍藻漿打撈出湖泊,再通過混凝沉淀(或氣浮)進行藻水分離,上清廢水排入湖泊,濃縮后的藻泥經(jīng)脫水后處置利用。若打撈的藍藻漿已經(jīng)腐爛,藻細胞內(nèi)的藻液將被釋放到水中,藻水分離后的廢水中將含有大量有機物、氮素、磷素及藻毒素等污染物,若直接排入水體將對水環(huán)境造成較大的污染,威脅供水安全。本文嘗試建立一套AO曝氣生物濾池+紫外催化氧化+物化沉淀工藝來處理藻水分離廢水,研究該工藝的相關(guān)影響因素并優(yōu)化工藝參數(shù),尋求最佳的處理效果。探索該工藝用于處理藻水分離廢水的可能性,為國內(nèi)藍藻站藻水分離后廢水處理提供一定的參考依據(jù),主要研究結(jié)果如下:(1)AO曝氣生物濾池能夠有效處理藻水分離廢水。系統(tǒng)在進水流量為2L/h,缺氧生物過濾柱水力停留時間(HRT)為1.91h,好氧生物過濾柱水力停留時間(HRT)為5.73h,硝化液回流比為100%的工況下穩(wěn)定運行時,廢水中COD、NH4+-N、TN、TP、MCs濃度分別由 250.0mg/L、389.77mg/L、399.96mg/L、2.58mg/L、1.69μg/L 降至 47.01mg/L、92.99mg/L、300.61mg/L、2.30mg/L、1.58μg/L,去除率分別為 81.20%、76.14%、24.84%、10.85%、6.50%,廢水色度和氣味明顯改善。其中出水COD的濃度能夠達到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A排放標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)脫氮效果不太理想,需要優(yōu)化工藝參數(shù)。(2)優(yōu)化工藝參數(shù)后,AO曝氣生物濾池處理效果得到較好的改善。隨著C/N比的增加,COD、TN的去除率提升至98.62%、50.13%,出水COD、TN濃度分別為44.19 mg/L、199.48 mg/L,NH4+-N的去除率下降至51.17%,出水NH4+-N濃度為190.31 mg/L;在相同水力停留時間(HRT)和C/N 比下,隨著硝化液回流比的增大,NH4+-N、TN的去除效果提高,去除率分別增至61.57%、57.55%,出水NH4+-N、TN濃度分別為149.78mg/L、169.78mg/L,COD的去除效果變化不大;在相同C/N 比和硝化液回流比下,隨著水力停留時間(HRT)的增大,NH4+-N、TN的去除效果提高,去除率分別提高至69.28%、67.36%,出水NH4+-N、TN濃度分別為119.75 mg/L、130.54 mg/L,系統(tǒng)脫氮效果得到明顯改善,COD的去除效果變化不大。(3)AO曝氣生物濾池處理藻水分離廢水的最佳運行工況為進水流量為1L/h,缺氧生物過濾柱水力停留時間(HRT)為3.82h,好氧生物過濾柱水力停留時間(HRT)為11.46h,C/N為8,硝化液回流比為200%。在最佳運行條件下,系統(tǒng)對COD、NH4+-N、TN的去除率分別為 98.73%、69.28%、67.36%,出水 COD、NH4+-N、TN 的濃度分別為 40.62mg/L、119.75 mg/L、130.54 mg/L,COD濃度可以達到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn),NH4+-N、TN可以被較大程度的去除。(4)紫外光催化氧化對藻毒素去除效果較好。隨著光照時間即單位水體能耗的增加,廢水中藻毒素濃度逐漸下降,出水濃度由1.58g/L下降至0.35μg/L,裝置對藻毒素的去除率為76.58%。紫外光光照半徑對藻毒素的去除效果影響不大。建議控制單位水體能耗在11.58×10-2kW·h·m-3之內(nèi),此時對藻毒素具有較高的降解效能。(5)投加PAC和FeC13進行混凝沉淀對TP均具有較好的去除效果,去除率分別為83.04%和84.78%,出水TP的濃度由2.30mg/L分別降至0.39mg/L和0.35mg/L,可以達到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。PAC和FeC13均在投加量為60mg/L時的去除效率較高,且FeC13的除磷效果略優(yōu)于PAC。
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