投加硅藻土對城鎮污水處理廠出水水質影響研究

徐明

（上海青浦白鶴污水處理有限公司，上海201709）

1 引言

上海市某郊區污水處理廠，設計規模為1萬m3／d，采用具有脫氮除磷功能的氧化溝工藝，設計出水水質為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中的二級標準。

由于污水處理廠經常受到高濃度來水水質沖擊，水質波動很大，以至于生化系統處于不穩定轉運，污泥沉降性能差，出水水質時有超標發生，尤其是出水SS、氨氮指標存在不達標的現象，初步分析主要是由于污泥顆粒細小，不易在沉淀池沉淀，導致氧化溝污泥系統老化。

為盡快恢復生化處理系統的穩定運行，實現出水水質達標排放，在盡量不改變任何工程設計規模的前提下，選擇投加硅藻土改善污泥沉降性能，提高污泥活性成份，通過實驗室小試確定合適的硅藻土投加量，然后進行生產性試驗，向曝氣池出水口投加硅藻土［1］，實驗分析投加硅藻土對城鎮污水處理廠出水水質影響。

2 材料與方法

2.1 主要儀器

梅宇牌SC2000－6智能混凝試驗機。

濁度儀，LP2000，精度0.1NTU。

TARE，DE系列，MODEL－1000分析天平，感量0.1mg。

2.2 試驗水樣

試驗水樣為氧化溝好氧段出水口的混合液，試驗期間，污泥濃度為1500～2000mg／L。

2.3 主要試劑

本試驗主要研究分析硅藻土對污水處理廠出水水質的影響。硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅質遺骸組成的生物硅質巖，主要化學成分是無定型的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO和有機質等。硅藻土具有獨特的微孔結構，比表面積大，堆密度小，孔體積大，硅藻土顆粒可作為形成絮體的骨架，改善礬花的結構，即有助凝的作用，使形成的絮體密實而有較好的沉降性能［2，3］。

2.4 試驗方法與過程

將試驗硅藻土0.1g，用蒸餾水稀釋至100mL，得到濃度為1000mg／L的藥液。藥液投加量按照硅藻土與污水投加濃度分別為10mg／L（100kg／萬 m3）、投加濃度分別為30mg／L（300kg／萬 m3）、投加濃度分別為60mg／L（600kg／萬 m3）加入混凝試驗機，先快速混合300r／min，1min，在慢速絮凝50r／min，10min，速度梯度G＝143.5s－1。慢速攪拌10min后，靜止沉降40min，取上清液測定濁度和顆粒特征值。

3 結果與分析

3.1 投加量分析

按照絮凝試驗方法，絮凝劑投加量分別為10、30、60mg／L做絮凝沉淀試驗。混合液的污泥濃度為1500 mg／L，水溫為22℃，pH 值為6.9攪拌強度為180r／min，攪拌時間為30s，試驗結果如圖1所示。

圖1 加藥量對絮凝沉淀效果的影響

由圖1可以看出，投加量為10mg／L時，混合液的沉降性能不明顯，無實質改善作用；投藥量大于30mg／L，水樣的絮凝沉淀性能相比加藥量為30mg／L時沒有明顯改善，在經濟上很不劃算。因此，選擇的最佳投藥量在30mg／L左右。

3.2 污泥濃度對絮凝沉淀效果的影響

按照絮凝試驗方法，用稀釋的方法分別調節各個小樣的污泥質量濃度為2250、1500、750mg／L后做絮凝沉淀試驗。水樣的水溫為22℃，pH值為7.2，投藥量為15mg／L，攪拌強度為180r／min［4］，攪拌時間為 30s。試驗結果如圖2所示。

圖2 污泥濃度對絮凝沉淀效果的影響

由圖2可知，在污泥濃度為750～2250mg／L的范圍內，水樣的污泥濃度越低，絮凝沉淀性能越好。

4 生產性試驗

4.1 試驗方法

根據實驗室小試的結果，選擇硅藻土的投加量為30mg／L，生產性試驗時的實際進水量為10500m3／d，氧化溝污泥濃度為1500mg／L。加藥量為30mg／L，加藥點為好氧池出水口，二沉池的出水負荷達到1.02m3／（m2·h）。好氧池出水在管道經過約60s的混合后進入二沉池。試驗進行了7d，每日檢測進、出水的COD、SS、NH3－N、TP，最終計算出7d的平均進、出水水質。

4.2 結果與分析

生產性試驗的數據結果見表1。

表1 生產性試驗進出水水質

從表1可以看出，投加硅藻土對出水SS、COD的去除效果明顯，對NH3－N、TP的去除效果則不明顯。這是主要是因為該污水廠進水主要是生活污水，出水中SS主要為有機性固體物，投加藥劑去除SS的同時，也去除了此類有機物；而進水中TP含量較少，在不加藥的情況下，出水TP已經較低，加藥難以明顯增加TP的去除率，同時加藥對NH3－N的去除沒有明顯作用。

［1］馬千里，宋 銳，李浩然.城鎮污水處理廠好氧池出水加藥絮凝試驗［J］.工業用水與廢水，2010（41）：49～52.

［2］張秋花，黃進剛，徐曉軍.硅藻土復配混凝劑預處理橡膠促進劑廢水的研究［J］.西南給排水，2009（31）：29～30.

［3］楊艷球，康文君，袁 瑩，等.硅藻土處理廢水的應用研究［J］.云南化工，2007，34（2）：47～49.

［4］賀明和，吳純德，金 偉，等.硅藻土與混凝劑復配處理城鎮生活污水的研究［J］.工業水處理，2005，25（5）：25～28.