農村生活污水除磷技術研究

朱洪生 張靜

摘? 要：磷是水體富營養化的主要限制因素，因此控制磷的濃度尤為重要。針對農村生活污水的除磷技術，該文考究了電絮凝實驗方法對除磷的效果，結果表明，在經過考察水力停留時間、電流密度、電極間距等因素對除磷的影響，除磷效果很顯著;HRT=15min、7.68mA/cm2、極板間距為18mm時，出水水質的TP均在0.5mg/L以下。使其設備的出水水質達到GB18918-2002一級A標準。

關鍵詞：農村生活污水? 電絮凝除磷? 實驗方法及材料

1? 實驗方法及材料

電絮凝實驗;實驗器材：電解槽（對應的電極板放置容器的容積為4L，未放置電極板的容積不計）、電極板、可調直流電源、存水容器及其管路系統組成。

2? 實驗步驟

（1）采用人工配含磷廢水，TP濃度為10mg/L。

（2）調整極板（有效極板：120mm×230mm×1mm，極板材料采用鐵電極）間距15mm和20mm考察對除磷的影響，確定出最佳的除磷極板間距。

（3）在反應器啟動60min后，調整電流密度為3A、2A、1A考察磷的去除率，得出最佳的電流密度;

（4）采用重力流控制水力停留時間，HRT=25min、15min，每個HRT共實驗4h，考察TP的去除率，得出最佳的水力停留時間。

（5）設置不同的進水總磷濃度（5～10mg/L）時對TP的去除率的影響。

3? 電絮凝除磷實驗

電絮凝實驗主要考察了HRT、極板間距、電流密度對除磷的效率，篩選出最優的電絮凝條件，確定其可行性。

3.1 不同的水力停留時間對除磷效率的影響

在電流密度15.4mA/cm2，pH為6.5，進水TP為6mg/L，極板間距為20mm，在不同的水力停留時間下對除磷效率的影響，其結果見圖1。

從圖1可以看出，在pH值、電流密度和進水總磷相同， HRT=25min和HRT=15min出水總磷基本相同，而將停留時間設置為9min時，出水中的總磷均值在0.3mg/L，故水力停留時間越短，電解絮凝的時間越短，則除磷的效率越低。為了保證出水水質的總磷穩定達標，則選擇水力停留時間為15min。

3.2 電流密度與出水總磷的關系

在pH=6.5，進水總磷TP=5.7mg/L，HRT=15min，極板間距為20mm的出水總磷隨累積流量的變化見圖2。

在此實驗中選擇電流密度分別為15.40mA/cm2、10.24 mA/cm2、7.68mA/cm2進行驗證。隨著電流密度的增加，除磷效率也逐漸增加。但是如果電流密度過大，導致電極鈍化現象嚴重，對電極除磷會產生消極的影響;如果電流密度過低，則會增加電解除磷絮凝的時間。因此，綜合考慮電流效率和去除時間兩方面的因素，電流密度選擇7.68mA/cm2比較合適。但是這只是針對實驗室采用自配的混合液來實驗，電流密度的選擇還要根據農村生活污水的實際水質進行考慮。

3.3 電極板間距對除磷的影響

在pH=6.5，進水總磷TP=10.05mg/L，HRT=15min，電流密度為7.68mA/cm2的出水總磷隨累積流量的變化見圖3。

電極板間距變化與水中總磷的去除率成反比的關系，即極板間距越大，其電阻也越大，去除率減小，所消耗的電能也就越多。極板間距越小，雖然除磷效率增加，但是板間距短路幾率將會增加。綜合各種因素考慮，因此選擇極板間距為18mm。

4? 結語

通過此次實驗得出電絮凝裝置最佳參數為：極板間距為18mm、電流密度為7.68mA/cm2、HRT為15min、pH為6.5，出水水質的TP均在0.5mg/L以下。

參考文獻

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