本文關(guān)鍵詞：生物脫氮除磷工藝中的化學(xué)輔助除磷試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第五章化學(xué)輔助除磷機(jī)理初步探討；化學(xué)輔助除磷工藝對磷的去除效果已被廣泛認(rèn)可，但投；在進(jìn)水水質(zhì)和運(yùn)行條件完全相同的條件下，化學(xué)輔助除；５．１反應(yīng)過程中ＴＰ、Ｆｅ２＋、總Ｆｅ含量變化研；對兩種工藝進(jìn)行沿程取樣分析，結(jié)果見圖５．１，其中；４．０；３．５；３．０；２．５＋生物法ＴＰ含量＋生物化學(xué)法弧鐵含量—◆一；１．５；１．Ｏ；Ｏ．５；Ｏ．０；進(jìn)水１＃２＃３＃，，１＃

第五章化學(xué)輔助除磷機(jī)理初步探討

化學(xué)輔助除磷工藝對磷的去除效果已被廣泛認(rèn)可，但投加藥劑后對微生物的生理活動(dòng)是否產(chǎn)生影響，影響如何，以及因藥劑的投加而產(chǎn)生的其它不良影響等方面的研究不足。為了比較化學(xué)輔助除磷工藝和單純生物脫氮除磷工藝在各個(gè)反應(yīng)階段對污染物去除效果的變化，研究化學(xué)輔助除磷反應(yīng)的機(jī)理，本試驗(yàn)對化學(xué)輔助除磷及單純生物兩種工藝進(jìn)行沿程取樣分析。

在進(jìn)水水質(zhì)和運(yùn)行條件完全相同的條件下，化學(xué)輔助除磷工藝按照按去除磷元素與絮凝劑中金屬的摩爾比（Ｆ盯Ｐ）為ｌ：１．６投加ＦｅＳ０４，化學(xué)藥劑投加點(diǎn)設(shè)在曝氣池的末端。單純生物脫氮除磷工藝不投加藥劑。兩個(gè)工藝運(yùn)行參數(shù)：進(jìn)水流量Ｑ＝２２Ｌ／ｈ，水溫ｔ＝１５－－－２３。Ｃ，ＭＬＳＳ為１２００ｍｇ／Ｌ左右，污泥齡０。為１５ｄ，污泥回流比Ｒ為２７５％，好氧池沿程曝氣量為０．７～４．０ｍｇ／Ｌ。

５．１反應(yīng)過程中ＴＰ、Ｆｅ２＋、總Ｆｅ含量變化研究

對兩種工藝進(jìn)行沿程取樣分析，結(jié)果見圖５．１，其中１撐、２群為缺氧區(qū)，３徉、刪為厭氧區(qū)，５卜８撐為好氧區(qū)。

４．０

３．５

３．０

２．５＋生物法ＴＰ含量＋生物化學(xué)法弧鐵含量—◆一生物化學(xué)法ＴＰ含量—＊一生物法弧鐵含量—＊÷一生物化學(xué)法總鐵含量－－－０－－生物法總鐵含量毫２．０目

１．５

１．Ｏ

Ｏ．５

Ｏ．０

進(jìn)水１＃２＃３＃，１＃５＃６＃７＃８＃出水

反應(yīng)器傘控各點(diǎn)

圖５－１反應(yīng)器沿程磷含量及鐵含量

從圖５．１可以看出，ＴＰ含量在進(jìn)水處相對較高，而一旦進(jìn)入反應(yīng)器就立即降低，且反應(yīng)池除最后一個(gè)好氧池外ＴＰ含量都相差無幾，這是由于此反應(yīng)器為完全混合式。與其他反應(yīng)池相比最后一格好氧池ＴＰ含量較低，這是由于除磷約劑的投加點(diǎn)在最后一格，ＴＰ中的不町溶性磷含量已經(jīng)在前面與活性污泥混合中３９

被活性污泥吸附分解，水中的ＴＰ大部分以Ｐ０４３＂形式存在，而且經(jīng)過前面幾個(gè)好氧池微生物已經(jīng)過量吸收磷，水中Ｐ０４３。含量有限，故投加藥劑除磷效果明顯，出水ＴＰ含量降到０．４６ｍｇ／Ｌ，達(dá)到一級Ａ排放標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢｌ８９１８－２００２）。而單純生物工藝由于沒有最后投加藥劑輔助除磷，出水ＴＰ含量為１．０２ｍｇ／Ｌ。

從圖５－１可知，在該系統(tǒng)中，水中亞鐵含量隨著水處理過程的進(jìn)行而逐漸降低，且單純生物工藝中的含量比化學(xué)輔助除磷工藝亞鐵含量低。這是由于在硫酸亞鐵的投加過程中有如下反應(yīng)：

３Ｆｅｚ＋＋２Ｐ０４ｊ’—＋Ｆｅ３（Ｐ０４）２’ｌ，（５．１）

（５．２）

（５．３）４Ｆｅ２十＋０２＋４Ｈ＋一４Ｆｅ３＋＋２Ｈ２０Ｆｅ３＋＋Ｐ０４弘＿ＦｅＰ０４，［，

可知，硫酸亞鐵溶于水后，Ｆｅ２＋一方面與Ｐ０４３－形成難溶性的鹽，一方面被氧化后形成Ｆｅ３＋與Ｐ０４ｐ生成難溶性的鹽。另外還伴隨著強(qiáng)烈的水解反應(yīng)發(fā)生，在水解的同時(shí)發(fā)生聚合反應(yīng)，生成具有較長線性結(jié)構(gòu)的多核羥基絡(luò)合物，如Ｆｅ２（ＯＨ）２４＋、Ｆｅ３（ｏＨ）４５＋、Ｆｅ５（ＯＨ）８７＋、Ｆｅ７（ＯＨ）１２９＋、Ｆｅ９（ＯＨ）２０７＋、Ｆｅｌ２（ＯＨ）３４２＋等，這些羥基絡(luò)合物能有效地降低或消除膠體的毛點(diǎn)位，通過電性中和、吸附架橋及卷掃作用使膠體凝聚，再通過沉淀分離去除磷Ｈ３?５３塒１。硫酸亞鐵含量隨著反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸降低。

由圖５．１中可以看出單純生物工藝水中的Ｆｅ３＋含量成逐漸下降趨勢，而化學(xué)輔助除磷工藝水中的總Ｆｅ含量總體成下降趨勢，但在５ｊ｜ｊ｝、６存反應(yīng)池有個(gè)明顯的躍起，在８群反應(yīng)池突然升高至１．８０ｍｇ／Ｌ，而在出水中又降至０．２７ｍｇ／Ｌ。鐵是過氧化氫酶、過氧化物酶、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶等的組分。缺鐵將影響大腸桿菌酶細(xì)胞分裂，其核物質(zhì)只增長、延長而不分裂，整個(gè)細(xì)胞呈絲狀生長。若污水生物處理中大腸桿菌出現(xiàn)絲狀生長，就會引起活性污泥絲狀膨脹，造成活性污泥在二沉池中的深沉效果差，活性污泥隨水流失，影響出水水質(zhì)【６１１。

鐵是細(xì)胞色素和鐵氧化還原蛋白的氧化還原反應(yīng)中必不可少的電子載體，在電子傳遞體系中起至關(guān)重要的作用。鐵隨反應(yīng)的進(jìn)行而減少，由于在最后一格投加藥劑，故最后一格總鐵含量驟然升高，而鐵與磷在曝氣攪拌下迅速反應(yīng)后在沉淀池中沉淀，從而保證出水總鐵含量控制在一定范圍內(nèi)。ＴＰ在１＃下降快，而Ｆｅ相對下降較慢，根據(jù)Ｆｅ”＋Ｐ０４孓＿ＦｅＰ０４’【可知鐵與

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文

磷為１：Ｉ反應(yīng)，而在缺氧區(qū)不可能存在生物吸磷現(xiàn)象，因此，從化學(xué)反應(yīng)角度分析，回流污泥中還有可以發(fā)揮除磷能力的藥劑。比較２種工藝從進(jìn)水到１�？傝F含量的變化，化學(xué)輔助除磷工藝總鐵的下降幅度明顯小于純生物工藝，這就是由于化學(xué)輔助除磷工藝的回流污泥中還存在著大量可以發(fā)揮除磷能力的藥劑。５．２藥劑投加對系統(tǒng)ｐＨ的影響效果

在化學(xué)輔助酴磷過程中，ｐＨ值不僅影響化學(xué)除磷藥劑的水解形態(tài)，進(jìn)而影響其與其它化學(xué)成分對磷的吸附特性，也影響膠粒的穩(wěn)定性，從而對水中磷的去除效果產(chǎn)生一定影響�？冢戎祵ι矬w的生理形態(tài)也有較大的影響，酸堿度的改變將改變微生物胞外聚合物和膠體顆粒的表面電荷，進(jìn)而影響其對水中有機(jī)物質(zhì)的吸收，對出水水質(zhì)有一定的影響。試驗(yàn)過程中，在不同藥劑投加量運(yùn)行穩(wěn)定后．檢測每個(gè)工況的進(jìn)、出水州值，結(jié)果見圖５．２所示。

■進(jìn)水

毛●出水

Ｊ６：ｌ

Ｍｅ／ＴＰ

圈５－２不同硫酸亞鐵授加量下ｐ¨變化情況

山圖５－２可知，在－６Ｎ藥劑的投加量，進(jìn)水ｐＨ值為７１７～７５４，接近中性符合典型的城市生活污水ｐＨ值；不同藥劑投加量下出水的ｐＨ值變化不明顯，出水ｐＨ值為７．１０～７５２這說明，化學(xué)藥劑對該工藝的污水ｐＨ值影響不大。５．３藥劑投加對系統(tǒng)污泥沉降性能的影響效果

污泥沉降性能是活性污泥工藝正常運(yùn)行的先決條件之一。污泥的沉降性能表現(xiàn)在阿個(gè)方面污泥體積指數(shù)（ＳＶｌ）和污泥沉淀后上清液中的ｓｓ濃度，而ＳＶｌ可ＬＨ／ＩＪ束判別是否或?qū)⒁l(fā)生污泥膨脹，

４ｌ殷認(rèn)為，ＳＶＩ＞１５０ｍｇ／Ｌ時(shí)，污泥沉

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文

降性能變差，污泥膨脹很有可能發(fā)生；ＳＶＩ＜１５０ｍｇ／Ｌ時(shí)，污泥沉降性能良好。因此，ＳＶＩ對工藝運(yùn)行控制具有重要的指導(dǎo)意義。

污泥體積指數(shù)（ＳＶＩ，單位ｍＬ／ｇ）的測試方法為：①用１００ｍＬ規(guī)格的量筒在曝氣池的出口處�。欤希希恚袒旌弦�；②記錄３０ｍｉｎ后活性污泥的體積Ｖ（ｍＬ）；③測量所取混合液的ＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）；④按下式計(jì)算：ｓＶＩ－１００００×Ｖ／ＭＬｓｓｌ２１。

在不同藥劑的投加量下，ＭＬＳＳ及ＳＶＩ測定結(jié)果如圖５．３所示。

２００

１５０

≤２１００∞

目

∽∽

主２０００

１９００

１．４：ｌ１．ｂ：ｌ１．６：ｌＬｆ：ｌ｜ＬＨ：Ｉ１００夏５０Ｏ

Ｆｅ／ＴＰ

圖５－３不同藥劑的投加量下污泥ＳＶＩ變化情況

從圖５．３中可以看出，在不同藥劑投加量下，ＭＬＳＳ的變化范圍為１９７９ｍｇ－，２１０５ｍｇ／Ｌ，ＳＶＩ的值變化范圍分別為１２１ｍＬ／ｇ～１５２ｍＬ／ｇ。隨著藥劑投加量的增加，污泥ＳＶＩ值呈增加趨勢，在投加量為Ｆｅ廠ｒＰ＝１．８時(shí)為１５２，污泥沉降性能略顯變差，這是由于當(dāng)投加量過高時(shí)，不僅影響微生物活性進(jìn)而影響活性污泥的絮凝性，而且當(dāng)硫酸亞鐵投加量過多時(shí)，絮凝體除中和負(fù)電荷以外，過多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩(wěn)定，不易絮凝沉淀。大多數(shù)情況下，ＳＶＩ值在正常范圍內(nèi)，這說明在本試驗(yàn)中污泥的沉降性能良好，藥劑的投加并沒有對污泥的沉降性能產(chǎn)生較大的影響。

５．４小結(jié)

（１）投加藥劑除磷效果明顯，在藥劑投加量為Ｆ訂Ｐ＝１．６條件下，出水ＴＰ含量降到０．４６ｍｇ／Ｌ，達(dá)到一級Ａ排放標(biāo)準(zhǔn)，而單純生物工藝出水ＴＰ含量為１．０２ｍｇ／Ｌ；

（２）混合液中鐵鹽含量沿程逐漸降低，且單純生物工藝出水中的鐵含量低于化學(xué)輔助除磷工藝。在出水ＴＰ達(dá)到排放要求的條件下，化學(xué)輔助除磷］：藝出

４２

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水中總鐵含量為０．２７ｍｇ／Ｌ，滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》ＧＢ３８３８－－－２００２中對于集中式飲用水地表水源地鐵的濃度的規(guī)定。

（３）在不同藥劑的投加量下，進(jìn)出水的ｐＨ值均呈中性，化學(xué)藥劑對該工藝的污水ｐＨ值影響不大。

（４）在不同藥劑的投加量下，污泥ＳＶＩ值除Ｆ們Ｐ＝１．８時(shí)為１５２外，其他均在正常范圍內(nèi)，藥劑的投加并沒有對污泥的沉降性能產(chǎn)生較大的影響。４３

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