摘要:对氯化钙、氯化铁处理低浓度含磷废水进行了研究.结果表明:采用氯化钙做除磷剂时,控制参数为pH=10,最佳投药量为7·56mg/L,总磷最高去除率达到36·4%;采用氯化铁做除磷剂时,控制参数为pH=6,最佳投药量为4·92 mg/L,总磷最高去除率达到65·4%;采用氯化钙、氯化铁联合处理时,控制参数为pH=8,氯化钙和氯化铁最佳投药量为4·98 mg/L时,总磷最高去除率达到83%.
关键词:氯化钙;氯化铁;印染废水;总磷
2008年,太湖发生了蓝藻爆发事件,使得太湖流域水质恶化,无锡、杭州市居民饮用水受到严重影响.氮、磷是引起蓝藻爆发的主要诱因.由于氮可通过水中固氮微生物获得补充,水体中的磷必须由外界提供,而排放污水中的磷是水体中磷的主要来源,其形态有正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷,其中正磷酸盐和聚磷酸盐占绝大多数[1].因此有效降低污水排放中磷的浓度成为人们关注的问题.废水中总磷的去除方法以化学法和生物法为主,19世纪后期,英美等国广泛采用化学沉淀方法处理污水,但不久即被生物处理所取代,其原因是化学沉淀法引入了新的化合物,而且该法的试剂消耗量大,运行费用高,产生大量且易造成二次污染的污泥,这些问题在当时不能得到好的解决[2-3].到了20世纪80年代,为进一步提高污水中的有机物和磷的去除率,又开始重新重视化学沉淀.在化学法中使用的除磷剂主要为钙盐、铁盐、铝盐等.熊鸿斌等[4]利用钙法对处理冰箱厂高浓度含磷废水进行了研究,去除率达到99%以上.王立立等[5]以生活污水二级生物处理后的出水为研究对象,考察了铁盐对浓度在2~4 mg/L范围内的总磷的混凝去除效果及影响因素,结果表明,铁盐除磷的最佳pH为7·5~8,氯化铁投药量为10mg/L(以Fe3+计)时,可使出水中总磷降至1·0 mg/L以下.但针对印染废水中低浓度磷的去除,尚未见相关报道.
青岛市某印染厂印染废水中磷含量1·38~1·5 mg/L,pH为8左右.该厂现有一套污水生化处理系统,采用的是生物接触氧化工艺,目前其出水COD、BOD5、悬浮物、氨氮等指标均已达国家标准,但出水总磷始终达不到<1·0 mg/L的控制标准.若重新改造其污水处理系统来达到总磷排放标准,则投资较高,企业负担较重.目前,这种原污水站出水水质需要再提高的现象,较为普遍存在.因此,在污水处理站现有设施的基础上,探求简单易行的总磷处理技术具有重要的现实指导意义.本文以该印染厂含磷废水为研究对象,采用氯化钙、氯化铁做混凝剂,对其影响因素及使用方法进行了研究,以期为类似工程的改造提供借鉴.
1试验方法
1.1试验材料
本试验采用的印染废水,取自青岛市城阳区某印染厂的二沉池出水,其中总磷含量1·38~1·5 mg/L,pH为8左右,COD、BOD5、悬浮物、氨氮等指标均已达国家标准.
1.2总磷的测定
采用钼锑抗坏血酸分光光度法[6].
1.3除磷药剂的配制
该印染厂废水中总磷含量为1·38~1·5 mg/L,平均含量为1·
44 mg/L,根据废水处理的原则,处理的废水量和加入处理药剂的体积比在100∶1左右[7],氯化钙和氯化铁溶液配制浓度均为250 mg/L.
1.4试验内容
1)氯化钙处理效果测定.取100 mL原水,氯化钙投加浓度梯度设定为1·26、2·52、5·04、7·56、10·08、12·6 mg/L(以钙计),根据氯化钙的特性,选择pH为8和10两个条件,测定上清液总磷.
2)氯化铁处理效果测定.取100 mL原水,氯化铁投加浓度梯度设定为1·23、2·46、4·92、7·38、9·84、12·3 mg/L(以铁计),根据氯化铁的特性,选择pH为6和8两个条件,测定上清液总磷.
3)协同处理效果的测定.按以上氯化钙和氯化铁各自的浓度梯度,各自减半并按1∶1的比例配制混合液,投加浓度梯度设定为1·24、2·49、4·98、7·47、9·96、12·4 mg/L,调节pH至6、8、10三个条件,充分搅拌沉淀后测定上清液总磷.
2试验结果
2.1氯化钙处理效果测定
采用氯化钙做除磷剂处理废水的试验结果见图1.
由图1可以看出,随着氯化钙投药量的增加,总磷的去除率均逐渐升高,当投药量增至7·56mg/L以后,去除率增幅逐渐平缓,但pH为10时的去除率略高于pH为8时的去除率.
两个pH条件下,氯化钙的最佳投药量均为7·56 mg/L,pH为8时的总磷去除率为32%,pH为10时的总磷去除率为36%.pH为10时,去除单位总磷消耗钙的量为14·5 mg/mg.在熊鸿斌等利用钙法对处理冰箱厂高浓度含磷废水的研究中,在进水pH=10,氯化钙投加浓度为120 mg/L时,可将废水中的总磷从60 mg/L降至0·5 mg/L以下,去除率达到99%以上,去除单位总磷需要钙的量为1·98 mg/mg.由此可知,利用氯化钙处理低浓度含磷废水时,去除单位总磷需要钙的量大幅增加,然而总磷的去除率却依然较低.
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