CN104926031B

CN104926031B - 一种降低污水中总磷含量的方法

Info

Publication number: CN104926031B
Application number: CN201510281474.2A
Authority: CN
Inventors: 叶蕾; 向星; 刘虎; 焦洋; 于家骏
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Suzhou Senrong Environmental Disposal Co Ltd
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2035-05-28
Also published as: CN104926031A

Abstract

本发明公开一种降低污水中总磷含量的方法，采用接触氧化法处理工艺，还包括如下处理步骤：配制质量浓度为5～70 g/L的硫酸铝水溶液，作为除磷剂1；配制质量浓度为25～50 g/L的聚合硫酸铝水溶液，作为除磷剂2；将配制的除磷剂1加入接触氧化池出口端水中，并通过接触氧化池的曝气搅动，使得铝离子与水中的磷酸根发生反应：在接触氧化池的出口端或者在沉淀池的进水端加入除磷剂2。本发明方法具有操作简单，加药量少，成本低廉，不会造成其他污染的特点；本发明方法对接触氧化法处理工艺进行改进，使对污水中总磷的去除率从2.40%增加到99.47%，具有良好处理效果。

Description

一种降低污水中总磷含量的方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种降低污水中总磷含量的方法。

背景技术

截至2013年6月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3479座，污水处理能力达到1.4547亿m³/天。但同时，还有许多企业的污水处理站出水直接进入江河湖海中，带来了严重的水污染；磷是造成水污染的元凶之一，污水中若含有过量的磷，会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，使得水体溶解氧量下降，水质恶化；随着新环保法的提出以及日益严峻的环境形势，若污水处理厂无法将总磷控制在达标范围内，水体的富营养化将会日趋严重，而这种富营养化对人类的生存将造成无法估量的负面影响。

目前，污水处理中的除磷方法主要有生物法、化学法以及人工湿地法。然而，这些现有的除磷方法仍具有一定的缺陷，如现有在污水处理厂（站）中使用最广的传统生物法，其虽具有操作简单，价格便宜的优势，但其对磷的去除效果并不佳，且对工艺条件的变化敏感，同时，若生物法中的污泥一旦处于厌氧状态时，磷还会发生释放情况；人工湿地占地面积过大，效果不容易显现，且当地气候、环境对人工湿地中的植物影响都非常大，使得人工湿地并不能稳定地发挥除磷效果。

有鉴于此，化学法对处理要求较高的污水处理厂（站）或处理厂（站）的提标改造有非常大的帮助；然而目前化学法存在着加药量大，效果不佳的技术问题。针对该问题，如何提出一个成本低廉、除磷效果好、加药量少、操作简单四者并俱的除磷方法，具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种降低污水中总磷含量的方法，该方法除磷效果好、加药量少、成本低廉、操作简单。

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种降低污水中总磷含量的方法，采用接触氧化法处理工艺，还包括如下处理步骤：

1）配制质量浓度为5～70 g/L的硫酸铝水溶液，作为除磷剂1；

2）配制质量浓度为25～50 g/L的聚合硫酸铝水溶液，作为除磷剂2；

3）将步骤1）配制的除磷剂1加入接触氧化池出口端水中，并通过接触氧化池的曝气搅动，使得铝离子与水中的磷酸根发生反应；其中，加入的除磷剂1与待处理污水的体积比为0.00192～0.0048:1；

接触氧化池中的磷主要以磷酸根形式存在，因此铝离子与磷酸根反应，生成的磷酸铝为固体沉淀：Al³⁺+PO₄ ^3-=AlPO₄↓；该固体沉淀与出水一起进入接触氧化池的出口端或沉淀池中；

4）继续在接触氧化池的出口端或者在沉淀池的进水端加入除磷剂2；其中，加入的除磷剂2与待处理污水的体积比为0.00024～0.00048:1。

在接触氧化池的出口端或者在沉淀池的进水端加入除磷剂2，在保证磷酸根去除效果的同时，增加了反应生成的磷酸铝的沉降性，使其更容易在沉淀池中沉降。

同时，铝离子在水中还会发生如下反应：

Al³⁺+H₂O=Al(OH)₃↓+3H⁺

反应生成的氢氧化铝为难溶絮状沉淀，对之前生成的磷酸铝有吸附共沉淀作用。由于磷酸铝和氢氧化铝的Ksp分别为9.84×10^-21和4×10^-13；所以，铝盐会首先与磷酸根反应，去除水中的总磷。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过将硫酸铝水溶液加入到接触氧化法的接触氧化池出口端，使铝离子与磷酸根反应，生成磷酸铝固体沉淀，该固体沉淀与出水一起进入沉淀池中；再将聚合硫酸铝水溶液加入接触氧化池出口端或者沉淀池进水端处，在保证磷酸根去除效果的同时，增加了反应生成的磷酸铝的沉降性，使其更容易沉淀；本发明方法可使污水中总磷浓度从15mg/L降低至0.080 mg/L，对污水中总磷的去除率最高可达99.47%，使处理后的出水中总磷含量远低于城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2006）一级A标及综合排放标准（GB8978-1996）一级规定的总磷低于0.500 mg/L的要求，具有优异的除磷效果。

2、本发明方法所用的设备改造简单，仅需在已有的污水处理厂（站）基础上，新增两套加药设备即可完成改造工作，满足设备改造需求。

3、本发明方法不会影响接触氧化法中好氧池污泥的正常生长；也未带来其他新的污染，不会对周边水体造成不良影响，具有环境友好性。

4、本发明方法与传统化学加药法相比，加药量显著减少，且加入的药物价格低廉，较传统化学加药法相比，成本明显降低。

5、本发明方法适用面广，尤其还适用于微生物生长较差或者无法生长微生物却仍需要降低总磷含量的污水处理厂。

6、本发明方法操作简单，性能安全，成本低廉，具有良好的市场前景，可推广性强。

附图说明

图1为实施例1的工艺流程图；

图2为实施例4的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于以下的实施例。

以下实施例和对比例均采用接触氧化法处理工艺，具体污水处理工艺均为：调节池-厌氧池-接触氧化池-沉淀池-中间水池-滤罐-出水口；以下实施例和对比例中进水均为生活污水及经过气浮处理后的工业污水，水量：25 t/h，20 h运行时间，进水中的总磷含量（以磷酸盐计）为：15.031 mg/L。

实施例1 一种降低污水中总磷含量的方法：

本实施例中硫酸铝和聚合硫酸铝均加入到接触氧化池的出口端，工艺流程图如图1所示；图1中：1-氧化池、2-曝气管、3-出水堰、4-除磷剂1计量泵、5-除磷剂1加药箱、6-除磷剂1搅拌头、7-除磷剂2计量泵、8-除磷剂2加药箱、9-除磷剂2搅拌头、10-除磷剂1搅拌电机、11--除磷剂2搅拌电机。

配制质量浓度为40 g/L的硫酸铝水溶液，作为除磷剂1，在接触氧化池出口端加入配制好的硫酸铝水溶液，加入的硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.0032:1。

再配制质量浓度为40 g/L的聚合硫酸铝水溶液，作为除磷剂2，在接触氧化池的出水溢流堰中加入聚合硫酸铝溶液，加入的聚合硫酸铝溶液与待处理污水的体积比优选0.00024:1。

两种除磷剂均通过计量泵加入待处理的污水中，且计量泵均是通过PLC自控系统与调节池的潜水泵实行联动进行全自动加药，以达到生化系统进水可以加除磷剂的目的。

每天固定时间取中间水池水样进行检测（检测方法为GB11893-89），具体检测结果见表1；由表1可以看出采用本实施例方法，处理后的水样中总磷含量能够稳定达标，对污水中总磷的去除率保持在99.3%以上。

表1 实施例1的检测结果

实施例2 一种降低污水中总磷含量的方法：

与实施例1不同之处在于，硫酸铝水溶液配制的质量浓度为70 g/L，加入的硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.0048:1；聚合硫酸铝溶液配制的质量浓度为50 g/L，加入的聚合硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.00048:1；具体检测结果见表2；从表2中可以看出，采用本实施例方法，处理后的水样中总磷含量能够稳定达标，对污水中总磷的去除率保持在99.43%以上。

表2 实施例2的检测结果

实施例3 一种降低污水中总磷含量的方法：

与实施例1不同之处在于，硫酸铝水溶液配制的质量浓度为5 g/L，加入的硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.00192:1；聚合硫酸铝水溶液配制的质量浓度为25 g/L，加入的聚合硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.00024:1；具体检测结果见表3；从表3中可以看出，采用本实施例方法，处理后的水样中总磷含量能够稳定达标，但是处理后水样中的总磷含量与标准要求的0.5 mg/L非常接近，对污水中总磷的去除率保持在96.8%以上。

表3 实施例3的检测结果

实施例4 一种降低污水中总磷含量的方法：

与实施例1不同之处在于聚合硫酸铝水溶液加入点移至沉淀池布水槽（近沉淀池进水端处），具体工艺流程图如图2所示；图2中：1-氧化池、2-曝气管、3-出水堰、4-除磷剂1计量泵、5-除磷剂1加药箱、6-除磷剂1搅拌头、7-除磷剂2计量泵、8-除磷剂2加药箱、9-除磷剂2搅拌头、10-除磷剂1搅拌电机、11--除磷剂2搅拌电机、12-沉淀池进水布水堰、13-沉淀池。

每天固定时间取中间水池水样进行检测，具体检测结果见表4；从表4中可以看出，采用本实施例方法，处理后的水样中总磷含量能够稳定达标，对污水中总磷的去除率保持在99.3%以上。

表4 实施例4的检测结果

对比例1

只采用接触氧化法处理工艺处理污水，完全不添加本发明所述除磷剂1、除磷剂2以及其他除磷剂，在中间水池采样进行分析，经检测：处理后的水中总磷浓度为：14.671mg/L，与进水中的总磷含量15.031 mg/L相比，除磷率仅有2.40%，除磷效果极其不显著。

对比例2

硫酸铝水溶液通过计量泵加入待处理的污水中，且计量泵通过PLC自控系统与调节池的潜水泵实行联动进行全自动加药，以此达到生化系统进水，即可加除磷剂的目的。

因只加入硫酸铝时，生成的沉淀在沉淀池中沉淀不完全，对磷的去除效果并未完全展现出，通过滤罐能对部分含磷沉淀进行去除；故每天固定时间取中间水池及出水口的水样进行检测，具体检测结果见表5；从表5中可以看出，采用本对比例方法，处理后的水样中总磷含量无法达到低于0.5 mg/L的标准；但是出水口的总磷浓度低于中间水池的总磷浓度，说明只采用硫酸铝为处理药品时，需要较长时间才能沉淀完全达到除磷效果。

表5 对比例1的检测结果

对比例3

与对比例2不同之处在于，硫酸铝水溶液配制浓度为70 g/L，加入的硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.0048:1；每天取中间水池及出水口出水进行检测，具体结果见表6。从表6可以看出，中间水池偶尔仍然有总磷超标的现象，但是出水口无超标现象。

表6 对比例2的检测结果

对比例4

与对比例2不同之处在于，配制质量浓度为40 g/L的聚合硫酸铝水溶液，在接触氧化池的出水溢流堰中加入聚合硫酸铝溶液，加入的聚合硫酸铝水溶液与待处理污水的体积比为0.00024:1；取中间水池水样进行检测，具体结果见表6，从表6可以看出，采用本对比例方法对污水中总磷去除率较差。

表6 对比例3的检测结果

综上可以看出，与只采用一种除磷剂或与只采用接触氧化法相比，本发明方法对污水具有良好的除磷率，除磷率高达99.47%，处理后的水样中总磷含量能够稳定达标，满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2006）一级A标及综合排放标准（GB8978-1996）一级规定的总磷低于0.500 mg/L的要求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种降低污水中总磷含量的方法，采用接触氧化法处理工艺，其特征在于，还包括如下处理步骤：

1）配制质量浓度为5 g/L的硫酸铝水溶液，作为除磷剂1；

2）配制质量浓度为25 g/L的聚合硫酸铝水溶液，作为除磷剂2；

3）将步骤1）配制的除磷剂1加入接触氧化池出口端水中，并通过接触氧化池的曝气搅动，使得铝离子与水中的磷酸根发生反应；其中，加入的除磷剂1与待处理污水的体积比为0.00192:1；

4）继续在接触氧化池的出口水溢流堰中加入除磷剂2；其中，加入的除磷剂2与待处理污水的体积比为0.00024:1。