CN103663796A

CN103663796A - 一种微污染水深度除磷方法及其设备

Info

Publication number: CN103663796A
Application number: CN201310718824.8A
Authority: CN
Inventors: 张鑫; 李松; 韩忠; 王昶; 王莉; 黄志金; 马骏; 陆善兵; 左军; 王雪丰
Original assignee: SHANGHAI HONGBO PROJECT MANAGEMENT Co Ltd; Shanghai Shen Di (group) Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HONGBO PROJECT MANAGEMENT Co Ltd; Shanghai Shen Di (group) Co Ltd
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明属于水污染控制领域，涉及一种微污染水深度除磷方法及其设备，其特征在于所述方法采用混凝沉淀和超滤串联工艺深度去除水中的总磷，包括如下步骤：a)对微污染水中总磷含量及pH进行检测；b)定量投加混凝剂；c)通过助凝剂加药装置慢速搅拌下加入助凝剂；d)反应后的微污染水流入斜板沉淀池静置沉淀以实现泥水分离；e)沉淀后的水进入超滤池，经过超滤池中的浸没式超滤膜过滤处理后出水由抽吸泵抽出，获得洁净水体；该技术工艺具有稳定性高、占地面积小、除磷效果好等优点，能实现预防河、湖水体藻类爆发，在高标准景观水处理市场具有良好的前景。

Description

一种微污染水深度除磷方法及其设备

[技术领域]

本发明属于水污染控制领域，涉及一种针对微污染水深度除磷的方法及其配套设备。

[背景技术]

近几年国内太湖、滇池、巢湖等几大湖泊由于水体富营养化导致频发水华、蓝藻事件，极大的影响了人们的生活、生产，甚至威胁了人类的生命安全。水体富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。反映营养盐水平的指标总氮、总磷，反映生物类别及数量的指标叶绿素a和反映水中悬浮物及胶体物质多少的指标透明度作为控制湖泊富营养化的一组指标。《Nutrient Criteria Technical Guidance Manual—Lakes and Reservoirs》一书指出：在湖泊、水库中，TP、TN分别大于0.01、0.15mg/l时，即有可能发生蓝藻水华。经济合作与发展组织（OECD）提出富营养湖的几项指标量为：平均总磷浓度大于0.035mg/l；平均叶绿素浓度大于0.008mg/l；平均透明度小于3m。有文献报道，通过控制水体总磷浓度可以有效控制藻类爆发。

对于微污染的河流、湖泊水处理，一般采用化学、生物处理技术。

如投加化学药剂的絮凝沉淀方法，可以通过多种阳离子使磷有效地从水溶液中沉淀出来，其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来，但仅靠絮凝沉淀方法无法将总磷浓度控制到0.02mg/l以下。

利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动可以去除水体中氮、磷营养物质。目前，有些国家开始用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。生物处理方法虽然成本低、景观效果好，但是也有占地面积大、受温度影响大、植物后期处理困难等不利因素，而且处理后的出水难以将总磷稳定控制在0.02mg/l以下。

因此，如何有效控制水体总磷浓度，使其达到有效预防藻类爆发就成为本发明需要解决的技术问题。

[发明内容]

本发明的目的在于克服现有技术的不足，将混凝沉淀与超滤技术有机的结合在一起，构成混凝沉淀—超滤膜组合工艺对微污染水进行深度除磷，使处理后的出水总磷浓度低于0.02mg/l，预防水体藻类爆发。

本发明的发明人经分析微污染水体中总磷的组成形态后发现：水体中总磷主要由磷酸盐组成，同时还含有一定量的颗粒态磷、有机磷等，磷酸盐、颗粒态磷可以通过投加化学药剂进行混凝沉淀去除，但有机磷物质很难通过加药去除，而一般微污染水中有机磷的含量高于0.02mg/l，这就导致只通过化学除磷无法将总磷控制在0.02mg/l以下。

设计一种微污染水除磷方法，其特征在于所述方法采用混凝沉淀和超滤串联工艺深度去除水中的总磷，包括如下步骤：

a)通过钼锑抗分光光度法（GB11893-89）对微污染水中总磷含量进行检测，并检测pH，一般为0.1～0.5mg/l，pH=6.0～7.0，根据总磷含量确定混凝时混凝剂的投加量；

b)微污染水通过水泵抽取至混凝搅拌池，通过混凝剂加药装置向混凝搅拌池定量投加混凝剂，进行快速搅拌2～5min，其搅拌转速为200r/min；

c)混凝后的微污染水进入絮凝池，通过助凝剂加药装置慢速搅拌下加入助凝剂，搅拌15～20min，搅拌转速为50-100r/min；

d)反应后的微污染水流入斜板沉淀池静置沉淀以实现泥水分离，沉淀时间30min；

e)沉淀后的水进入超滤池，经过超滤池中的浸没式超滤膜过滤处理后出水由抽吸泵抽出，获得洁净水体。

在步骤b中加入的混凝剂为硫酸铝，其投加量为20～50mg/l，其中铝离子Al³⁺含量为1.7～3.9mg/l；

在步骤c中加入的助凝剂为PAM（Polyacrylamide，聚丙烯酰胺），其投加量为0.2～0.5mg/l。

在步骤e中浸没式超滤膜的孔径为0.01～0.04μm，膜材质为PVDF。

上述除磷方法采用的微污染水除磷装置，其特征在于所述除磷装置包括水泵、混凝搅拌池、絮凝池、斜板沉淀池、超滤池、抽吸泵、混凝剂加药装置、助凝剂加药装置以及浸没式超滤膜，所述水泵一端伸入微污染水水源，所述水泵另一端连接混凝搅拌池的进水口，所述混凝搅拌池的出水口连接絮凝池的进水口，所述絮凝池的出水口连接斜板沉淀池的进水口，所述斜板沉淀池的出水口通过管道连接超滤池的进水口，所述超滤池的出水口通过抽吸泵抽出；所述混凝搅拌池设有配套的混凝剂加药装置，所述絮凝池设有配套的助凝剂加药装置，所述超滤池内设有浸没式超滤膜。

所述混凝剂加药装置通过管道加入混凝搅拌池；所述助凝剂加药装置通过管道加入絮凝池。

所述超滤膜的孔径为0.01～0.04μm，膜材质为PVDF。

本发明的一种微污染水深度除磷技术采用混凝沉淀工艺和超滤串联组成，混凝沉淀先去除大部分总磷，然后由超滤进一步深度去除总磷，出水总磷可稳定达到0.02mg/l以下。该技术工艺具有稳定性高、占地面积小、除磷效果好等优点，能实现预防河、湖水体藻类爆发，在高标准景观水处理市场具有良好的前景。

[附图说明]

图1为本发明的工艺流程图；

图中1.水泵2.混凝搅拌池3.絮凝池4.斜板沉淀池5.超滤池6.抽吸泵7.混凝剂加药装置8.助凝剂加药装置9.超滤膜。

[具体实施方式]

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

如图1所示为微污染水除磷装置，包括水泵1、混凝搅拌池2、絮凝池3、斜板沉淀池4、超滤池5、抽吸泵6、混凝剂加药装置7、助凝剂加药装置8以及浸没式超滤膜9，所述水泵1一端伸入微污染水水源，所述水泵1另一端连接混凝搅拌池2的进水口，所述混凝搅拌池2的出水口连接絮凝池3的进水口，所述絮凝池3的出水口连接斜板沉淀池4的进水口，所述斜板沉淀池4的出水口通过管道连接超滤池5的进水口，所述超滤池5的出水口通过抽吸泵6抽出；所述混凝搅拌池2设有混凝剂加药装置7，所述混凝剂加药装置7通过管道加入混凝搅拌池2；所述絮凝池3设有配套的助凝剂加药装置8，所述助凝剂加药装置8通过管道加入絮凝池3。所述超滤池5内设有孔径为0.01～0.04μm，膜材质为PVDF的浸没式超滤膜。

实施例1

一种微污染水深度除磷方法，其具体步骤如下：

（1）总磷含量检测

对微污染河水的总磷含量采用钼锑抗分光光度法（GB11893-89）进行检测，含量为0.154mg/l。

（2）微污染的河水的pH=6.82。

（3）通过取水泵1抽到混凝搅拌池2，通过硫酸铝加药系统7向混凝搅拌池定量投加20mg/l的硫酸铝（Al³⁺的量为1.7mg/l），并以200rpm的搅拌速度快速搅拌4min。

（4）通过PAM加药系统8向絮凝池3中定量投加0.2mg/l的PAM，并以100rpm的搅拌速度慢速搅拌15min。

（5）反应后的水流入斜板沉淀池4，进行泥水分离，沉淀时间30min。

（6）然后自流入超滤池5，经过超滤膜的过滤处理后出水由抽吸泵6抽出，其中浸没式超滤膜9采用孔径为0.02μm，膜材质为PVDF。

（7）超滤膜过滤后出水总磷浓度为0.011，该工艺对总磷去除率为92.9%。

取样点	河水	沉淀池出水	超滤出水
				总磷浓度mg/l	0.154	0.051	0.011

实施例2

一种微污染水深度除磷方法，其具体步骤如下:

（1）总磷含量检测

对微污染河水的总磷含量采用钼锑抗分光光度法（GB11893-89）进行检测，含量为0.445mg/l。

（2）微污染的河水的pH=6.95。

（3）通过取水泵1抽到混凝搅拌池2，通过硫酸铝加药系统7向混凝搅拌池定量投加50mg/l的硫酸铝（Al³⁺的量为3.9mg/l），并以200rpm的搅拌速度快速搅拌4min。

（4）通过PAM加药系统8向絮凝池3中定量投加0.5mg/l的PAM，并以100rpm的搅拌速度慢速搅拌15min。

（7）超滤膜过滤后出水总磷浓度为0.018，该工艺对总磷去除率为96.0%。

取样点	河水	沉淀池出水	超滤出水
				总磷浓度mg/l	0.445	0.081	0.018

Claims

1.一种微污染水除磷方法，其特征在于所述方法采用混凝沉淀和超滤串联工艺深度去除水中的总磷，包括如下步骤：

a)通过钼锑抗分光光度法对微污染水中总磷含量进行检测，并检测pH，根据总磷含量确定混凝时混凝剂的投加量；

e)沉淀后的水进入超滤池，经过超滤池中的超滤膜过滤处理后出水由抽吸泵抽出，获得洁净水体。

2.根据权利要求1所述的一种微污染水除磷方法，其特征在于，在步骤a中微污染水源水质中总磷浓度为0.1～0.5mg/l，pH=6.0～7.0。

3.根据权利要求1或2所述的一种微污染水深度除磷方法，其特征在于，在步骤b中加入的混凝剂为硫酸铝，其投加量为20～50mg/l，其中铝离子Al³⁺含量为1.7～3.9mg/l。

4.根据权利要求1或2所述的一种微污染水深度除磷方法，其特征在于，在步骤c中加入的助凝剂为PAM，其投加量为0.2～0.5mg/l。

5.根据权利要求1所述的一种微污染水深度除磷方法，其特征在于，在步骤e中超滤膜的孔径为0.01～0.04μm，膜材质为PVDF。

6.一种如权利要求1所述除磷方法采用的微污染水除磷设备，其特征在于所述除磷装置包括水泵、混凝搅拌池、絮凝池、斜板沉淀池、超滤池、抽吸泵、混凝剂加药装置、助凝剂加药装置以及超滤膜，所述水泵一端伸入微污染水水源，所述水泵另一端连接混凝搅拌池的进水口，所述混凝搅拌池的出水口连接絮凝池的进水口，所述絮凝池的出水口连接斜板沉淀池的进水口，所述斜板沉淀池的出水口通过管道连接超滤池的进水口，所述超滤池的出水口通过抽吸泵抽出；所述混凝搅拌池设有配套的混凝剂加药装置，所述絮凝池设有配套的助凝剂加药装置，所述超滤池内设有超滤膜。

7.根据权利要求6所述的微污染水除磷设备，其特征在于所述混凝剂加药装置通过管道加入混凝搅拌池；所述助凝剂加药装置通过管道滴入絮凝池。

8.根据权利要求6所述的微污染水除磷设备，其特征在于所述浸没式超滤膜的孔径为0.01～0.04μm，膜材质为PVDF。