三種水處理劑用于強(qiáng)化一級(jí)處理工藝比較

胡牧 梁英

（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院 四川成都 610065）

隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化程度的不斷提高，原有的城市污水處理廠已不能滿足城市發(fā)展的需要，水環(huán)境污染已經(jīng)成為我國(guó)水資源面臨的主要問題。而建設(shè)大批二級(jí)污水處理廠需要高額的投資和運(yùn)行費(fèi)用，在相同的基建投資情況下，一級(jí)處理污水可達(dá)二級(jí)處理的3-4倍[1]。顯然，從污染物總量控制的角度分析，為達(dá)到同樣的控制目標(biāo)，建設(shè)一級(jí)污水處理廠更經(jīng)濟(jì)。但是，以自然沉淀為主體的一級(jí)處理，污染物去除率較低，為了提高其去除率，必須加以強(qiáng)化處理，較大程度地提高污染物的去除率，削減總污染負(fù)荷，它適用于水環(huán)境狀況期待改善而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，是一種高效而低投入的新技術(shù)，有著較高的實(shí)用價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。

1 材料和方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)所用沸石粉為一種生物沸石凈水劑，以下簡(jiǎn)稱“沸石”。該沸石為秸稈、谷糠等農(nóng)業(yè)廢料，經(jīng)過再生改質(zhì)而成的納米微孔素材環(huán)保產(chǎn)品。聚合氯化鋁（PAC），為無機(jī)高分子聚合物，化學(xué)通式：[Al2(OH)nCl(6-n)]m，式中 n≤6，m≤10；硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O，AR級(jí)）。

實(shí)驗(yàn)試劑均為AR級(jí)以上試劑。主要儀器有六聯(lián)攪拌儀，紫外可見分光光度計(jì)，自動(dòng)蒸汽壓力消毒器。

1.2 混凝實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)程序設(shè)定如下：

1L污水→加藥→快速攪拌→中速攪拌→慢速攪拌→靜置沉淀→取上清液→測(cè)定各水化指標(biāo)。

為了使藥劑和污水快速混合，本實(shí)驗(yàn)采用了30s快速攪拌，為不破壞絮體，在中速攪拌2.5min后采用慢速攪拌2min，靜置沉淀30min取上清液分析處理效果。

COD的測(cè)定采用快速消解分光光度法；BOD5的測(cè)定采用稀釋與接種法；氨氮的測(cè)定采用蒸餾-中和滴定法；總氮的測(cè)定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法；總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法。

2 結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)污水取自成都市雙流縣航空港污水處理廠。根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)確定沸石的最佳投加量為50mg/L。譚浪[2]等研究發(fā)現(xiàn)PAC的最佳投加量為20-60mg/L，隨著投加量的增加，去除率不再增加，趨于穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)選取投加量為50mg/L。實(shí)驗(yàn)研究了相同投藥量（50mg/L）條件下硫酸亞鐵的混凝處理效果，加入硫酸亞鐵也可以產(chǎn)生絮凝效果，但是由于Fe(OH)2和Fe(OH)3的產(chǎn)生，使得溶液的濁度有所上升，沉淀效果欠佳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 混凝劑的處理效果

通過比較發(fā)現(xiàn)，3種混凝劑對(duì)氨氮的去除率都比較低；對(duì)總氮的去除率也相對(duì)較低，這是因?yàn)榈谒卸嘁杂坞x態(tài)離子出現(xiàn)，溶解度較高，且難與其它離子形成溶解性較低的顆粒沉淀。從總磷的去除效果來看，沸石的去除效果最好，聚合氯化鋁次之，硫酸亞鐵最差。這是因?yàn)殍F鹽和鋁鹽與磷酸根作用形成溶解性較低的磷酸鹽，這些微小顆粒可以迅速沉淀，而二價(jià)鐵鹽在除磷酸過程中要先轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵鹽或與鈣共沉，才能有良好的除磷效果[3]。沸石和聚合氯化鋁對(duì)COD都有明顯的去除效果，相比而言，硫酸亞鐵對(duì)COD的去除效果顯得較差。經(jīng)過處理后，沸石處理的污水中BOD5的含量占剩余COD的比例較高，這有利于后續(xù)的自然生物降解。

3 結(jié)論

通過3種混凝劑處理生活污水的比較，處理效果最好的為沸石，其次為聚合氯化鋁（PAC），最后為硫酸亞鐵。綜合比較，沸石可以作為強(qiáng)化一級(jí)處理工藝的理想藥劑使用。

[1]周世輝.城市污水強(qiáng)化一級(jí)處理的研究現(xiàn)狀[J].云南環(huán)境科學(xué).2000,19(3):51-53.

[2]譚浪,謝朝霞,楊云龍.化學(xué)強(qiáng)化城市一級(jí)處理的試驗(yàn)研究[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2004,14(8):160-161.

[3]朱寶霞,李久義,欒兆坤.城市污水混凝強(qiáng)化一級(jí)處理的機(jī)理探討[J].給水排水.2001,27(7):10-14.