杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨 4页

第２６卷第２１期中国给水排水Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．２１２０１０年１１月ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＮｏｖ．２０１０杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨张健（天津创业环保集团股份有限公司，天津３００３８４）摘要：针对杭州七格污水处理厂二期工程出水总磷浓度不稳定的情况，设计了加药除磷试验，考察了药剂种类（硫酸铝、氯化铝、聚合铝铁等）、加药位置以及加药量等对除磷效果的影响，并确定最佳参数值。结果表明，最适合杭州七格污水处理厂的化学除磷药剂为聚合铝铁，其对磷酸盐的去除率最为稳定且达到８４％；化学药剂的最佳投加点为曝气池末端，其相比前置加药可减少４／５的药剂量、相比同步加药可减少９／１０的药剂量。在确保出水总磷浓度稳定达标的基础上，最经济有效的加药量为８ｔ聚合铝铁溶液或１０．４ｔ硫酸铝溶液。关键词：污水；化学除磷；达标运行中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：Ｃ文章编号：１０００－４６０２（２０１０）２１－０１４５－０３ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＲｅｍｏｖａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎＨａｎｇｚｈｏｕＱｉｇｅＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔＺＨＡＮＧＪｉａｎ（ＴｉａｎｊｉｎＣａｐｉｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｅｄａｔｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｅｆｆｌｕｅｎｔｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐｈａｓｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＱｉｇｅＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔ，ｔｈｅｔｅｓｔｏｆｄｏｓｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｓｆｏｒｒｅｍｏｖｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｙｐｅ（ａｌｕｍｉｎｕｍｓｕｌｆａｔｅ，ａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ，ｐｏｌｙｍｅｒｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｆｅｒｒｉｃｃｈｌｏｒｉｄｅａｎｄｓｏｏｎ），ｄｏｓｉｎｇｐｏｉｎｔａｎｄｄｏｓａｇｅｏｎｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｖａｌｕｅｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｓｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｈｅｍｉｃａｌｓｆｏｒｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌｉｎＨａｎｇｚｈｏｕＱｉｇｅＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔｉｓｐｏｌｙｍｅｒｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｆｅｒｒｉｃｃｈｌｏｒｉｄｅ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｔａｂｌｅａｎｄｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｒｅａｃｈｅｓ８４％．Ｔｈｅｂｅｓｔｄｏｓｉｎｇｐｏｉｎｔｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｉｓｔｈｅｅｎｄｏｆａｅｒａｔｉｏｎｔａｎｋ，ａｎｄｔｈｅｄｏｓａｇｅｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ４／５ａｎｄ９／１０ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｐｒｅｄｏｓｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｓａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｄｏｓｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｅｆｆｌｕｅｎｔｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｔｅａｄｉｌｙ，ｔｈｅｍｏｓｔｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄｏｓａｇｅｉｓ８ｔｐｏｌｙｍｅｒｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｆｅｒｒｉｃｃｈｌｏｒｉｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｒ１０．４ｔａｌｕｍｉｎｕｍｓｕｌｆａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｗａｇｅ；ｃｈｅｍｉｃａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌ；ｕｐｔｏｓｔａｎｄａｒｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ４３杭州市七格污水厂地处钱塘江下游强潮河口１０ｍ／ｄ。一、二期工程均采用Ａ／Ａ／Ｏ污水处理工段，由主城区的第三污水系统、临平污水系统以及下艺，其中二期为倒置Ａ／Ａ／Ｏ工艺，出水水质执行沙污水系统的污水子系统组成，总体规模为１５０×《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—４３１０ｍ／ｄ，采取分期建设实施，其中一期工程规模为２００２）的一级Ｂ标准。由于七格污水厂二期出水总４３４３４０×１０ｍ／ｄ（实际运行规模为３５×１０ｍ／ｄ）、二磷浓度无法稳定达标（＜１ｍｇ／Ｌ），故针对二期除磷４３期工程规模为２０×１０ｍ／ｄ、三期在建规模为６０×设计了加药除磷试验（试验一、二、三），考察药剂种·１４５·\n第２６卷第２１期中国给水排水ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｍ类、投加点、投加量等对去除总磷的影响。浓度梯度加药试验：在烧杯中加入同体积、同种３－试验一：目前七格污水厂使用的药剂为硫酸铝，水样，分别按照ＰＯ４－Ｐ与铝盐（铁盐）的物质的量根据其他污水厂的加药除磷经验推荐增加聚合铝之比为（１∶１）、（１∶２）、（１∶３）、（１∶４）投加药剂，铁、氯化铝等药剂，并进行不同药剂的对比试验，考搅拌、静置后观察矾花效果并检测磷酸盐浓度。察所选用的药剂对总磷的去除效果，从而得到最佳采用抗坏血酸法检测水样中的磷酸盐，做两次药剂或组合药剂。考虑到氯化铁投加后对设备的腐平行试验取平均值。为了保证检测结果的准确性，蚀性较为严重，故予以去除。将磷酸盐标准液稀释至１ｍｇ／Ｌ，而利用仪器测得的试验二：药剂投加方式一般可分为前置投加数值为１．０６ｍｇ／Ｌ，误差为６％，在允许的范围内。（沉砂池出水）、同步投加（生物曝气池）、后置投加同时配制空白样进行校零。［１］（生物池出水）三种方式。前置投加能在除磷的２结果与讨论同时去除相当量的有机物，减轻生物处理负荷，但会２１不同药剂的除磷效果造成进水碳源的流失而影响到后续工艺对氮、磷的根据所设计的加药除磷试验，取同体积好氧末去除；此外，如果采用在初沉池前投加药剂进行化学３－端水样分别按照ＰＯ４－Ｐ与铝盐（铁盐）的物质的除磷，则初沉池还需将含磷沉淀污泥去除。同步投量之比为（１∶１）、（１∶２）、（１∶３）、（１∶４）投加硫酸加和后置投加可避免上述问题，但同步投加在生物铝、氯化铝和聚合铝铁药剂进行试验。结果发现，七池中的药剂稀释严重，会造成药剂成本增加。故设格污水厂目前所采用的硫酸铝药剂的除磷效果并不计不同投加点试验进行比较，以确定最佳投加点。３－是最理想的，以ＰＯ４－Ｐ∶铝盐（铁盐）＝１∶４为目前药剂投加点位于生物池好氧区内。例，硫酸铝对磷酸盐的去除率约为５０．７％，而聚合试验三：以硫酸铝、聚合铝铁、氯化铝为基础，考铝铁对磷酸盐的去除率达到８４％，且去除效果稳察不同药剂投加量对除磷效果的影响，并确定最佳定，是三种药剂中除磷效果最好的。药剂投加量。磷酸盐与铝盐或铁盐的物质的量之比２２药剂投加点试验结果一般为（１∶１）、（１∶２）、（１∶３）、（１∶４）。取同体积初沉池水样、好氧末端水样置于容器１试验材料和方法中，分别投加不同量的聚合铝铁，检测磷酸盐浓度的３－３＋１１试验材料变化，结果见图１。以ＰＯ４－Ｐ∶Ａｌ＝１∶４为例，仪器：磁力搅拌器、烧杯及美商生化公司研发的当加药点位于初沉池前时除磷率为６８．２２％，而当活性污泥测定仪（ＡＢＡＭ，ＡＢＡＭ由一个电脑操控的加药点位于好氧末端时除磷率可达到８５％。控制箱和反应器组成，反应器的有效容积为４Ｌ；电!"#!&%'##$%&'%脑操控箱可调节水温、溶解氧等参数，模拟厌氧、缺04!"$()*+&'氧、好氧等条件）。"3%&'!!2%&#%&(!1.%&$'样品：取七格污水处理厂二期工艺的初沉池水"!0'%&$$&)($&*+/,"-)样、好氧池水样、好氧池末端水样各２Ｌ。.$&#$&#(,"',"!１２试验方法$!"%#%%#$%#!%#%前置、后置加药试验：在容器中分别加入初沉池水样、好氧末端水样，并用恒温磁力搅拌器匀速搅拌图１不同加药点下的除磷效果１ｍｉｎ，然后静置１５、３０ｍｉｎ后取样。水样先用０．４５Ｆｉｇ．１Ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔμｍ滤膜过滤然后再进行磷酸盐浓度的测定。ｄｏｓｉｎｇｐｏｉｎｔｓ３－同步加药试验：在ＡＢＡＭ反应器中加入好氧池同步加药试验也在ＰＯ４－Ｐ与铝盐（铁盐）的混合水样，维持ＤＯ浓度为２～４ｍｇ／Ｌ，以模拟生物物质的量之比为１∶４的条件下进行，投加聚合铝铁池曝气状态，反应２０ｍｉｎ后取样检测磷酸盐浓度。时的除磷率为５６％。由于七格污水厂的生物池兼不同药剂加药试验：在容器中加入同体积、同种具推流和纵向完全混合氧化沟式池型，需确保一定水样，分别选用硫酸铝、氯化铝和聚合铝铁三种药剂的循环流速，初沉池出水进入生物池后迅速混合原同比例投加，搅拌、静置后检测磷酸盐浓度。生物池水样，所投加的药剂也迅速被稀释，使得同步·１４６·\nｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｍ张健：杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨第２６卷第２１期３＋２＋投加的药剂无法完全发挥作用。可知，好氧末端作１９５ｋｇ／ｄ的Ｆｅ、１９５ｋｇ／ｄ的Ｆｅ时，出水总磷浓为加药点的除磷效果最为理想。度均为０．５ｍｇ／Ｌ。可见，采用后置加药时，达到同２３药剂投加量试验结果样出水总磷值时所用铁盐量要高于铝盐量，前者约选用聚合铝铁为除磷药剂，并在好氧末端进行为后者的两倍。４种不同加药量试验，考察不同加药量下的除磷效４结论与建议果（进行两次平行试验）。结果表明，随着加药量的①最适合杭州七格污水处理厂的化学除磷药３－增加，ＰＯ４－Ｐ浓度逐步降低，但除磷率的增幅趋剂为聚合铝铁，其对磷酸盐的去除率最为稳定且达３－缓，故最佳加药比例为ＰＯ４－Ｐ∶铝盐（铁盐）＝１到８４％。硫酸铝、氯化铝对磷酸盐的去除率分别仅４∶４，相当于每天往２０×１０ｔ水中投加１６ｔ聚合铝铁为５０．７％、３４．４％。药剂（铝浓度为７％、铁浓度为３％）。但考虑到药②化学药剂的最佳投加点为曝气池末端，其剂成本和运行费用，通过对其他加药量进行核算，并相比前置加药可减少４／５的药剂量、相比同步加药考虑到出水总磷浓度满足一级Ｂ标准，最经济有效可减少９／１０的药剂量。的加药量应为８ｔ聚合铝铁溶液或１０．４ｔ硫酸铝溶③在满足出水总磷浓度为０．６～０．８ｍｇ／Ｌ的液。前提下，最经济有效的加药量为８ｔ聚合铝铁溶液３化学加药除磷模拟分析或１０．４ｔ硫酸铝溶液。通过ＧＰＳ软件构建七格污水厂模型时针对总通过化学试验和模型模拟优化预测，得到了最磷设计了化学加药模型，对化学除磷效果进行模拟，为适合的化学药剂投加点和投加量，但以恒定不变旨在为前期的试验工作进行技术论证。的药剂设定值来应对污水厂进水总磷时刻变化的浓３１不同加药点的出水水质度及峰值时的高负荷，是无法真正实现最优化药剂模型模拟了在前置加药（初沉池前，加药量为除磷效果的。因此，充分利用生物除磷能力并提高４５０ｋｇ／ｄ）、中间加药（曝气池加药，加药量为３２００化学除磷药剂投加的有效性和降低投药量是实现高ｋｇ／ｄ）和后置加药（终沉池前加药，加药量为９８ｋｇ／ｄ）效、经济除磷的关键，这就需要良好的在线检测和在等三个加药点的情况，此处选择铝盐作为药剂进行线控制。首先，需要对不同进水总磷浓度下的加药模拟，并预测出水水质。预测结果表明，无论采用何处理效果进行确认，并推荐实施加药量动态模拟控种加药方式，出水ＣＯＤ和ＳＳ值均与目前出水ＣＯＤ制。同时对好氧区末端的磷酸盐浓度进行检测并得值（４３ｍｇ／Ｌ）和ＳＳ值（９ｍｇ／Ｌ）相同；采用前置加药到时间和浓度的关系曲线，根据生物除磷后的剩余和后置加药的出水氨氮值和总氮值均与目前出水氨磷浓度对化学药剂的投加量进行校正，从而实现加氮值（０．５ｍｇ／Ｌ）和总氮值（８ｍｇ／Ｌ）相同，采用中间药除磷自动控制和优化。加药时出水氨氮值（０．８ｍｇ／Ｌ）和总氮值（１０ｍｇ／Ｌ）略高些；三种加药方式的出水ＴＰ值均为０．５ｍｇ／Ｌ，参考文献：［１］王夏敏，周健，龙腾锐，等．生物／化学组合工艺处理高远低于目前出水总磷值（１．３ｍｇ／Ｌ）。可见，在达到盐榨菜废水的除磷效能［Ｊ］．中国给水排水，２００８，２４同样的出水水质时，后置加药的加药量最少，与试验（７）：２９－３３．所得结论一致，因此推荐采用后置加药方式。３２不同药剂的除磷效果电话：（０５７１）８６９３５７７９１３７５８１０５８２７采用后置加药方式，预测采用不同药剂时的出Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｒｘ７５＠１６３．ｃｏｍ３＋水总磷浓度。结果表明，当投加９８ｋｇ／ｄ的Ａｌ、收稿日期：２０１０－０６－０４·１４７·\n杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨作者：张健，ZHANGJian作者单位：天津创业环保集团股份有限公司,天津,300384刊名：中国给水排水英文刊名：CHINAWATER&WASTEWATER年，卷(期)：2010,26(21)参考文献(1条)1.王夏敏;周健;龙腾锐生物/化学组合工艺处理高盐榨菜废水的除磷效能[期刊论文]-中国给水排水2008(07)本文读者也读过(10条)1.顾俊.董仁杰.丁根宝.俞蕴芳.GuJun.DongRenjie.DingGenbao.YuYunfang污水厂二沉池出水化学除磷实验研究[期刊论文]-环境科学与管理2009,34(8)2.李炜炜.吴国防.丁云松.龙腾锐.LIWei-wei.WUGuo-fang.DINGYun-song.LONGTeng-rui城市污水厂化学除磷投药点后移的生产性试验[期刊论文]-中国给水排水2010,26(10)3.邹联沛.薛罡.王宝贞膜生物反应器中化学除磷的研究[期刊论文]-中国给水排水2002,18(11)4.念东.王佳伟.刘立超.周军.甘一萍.王洪臣.NianDong.WangJiawei.LiuLichao.ZhouJun.GanYiping.WangHongchen城市污水处理厂化学除磷效果及运行成本研究[期刊论文]-给水排水2008,34(5)5.张健.ZHANGJian杭州七格污水厂一期工程氨氮达标运行研究[期刊论文]-中国给水排水2010,26(23)6.帖春英.TIEChun-ying改良A2/O与化学除磷工艺用于城市污水处理[期刊论文]-中国给水排水2010,26(20)7.刘志刚.虞静静.李轶.颜孜佳.许斌城市污水处理厂磷的形态变化规律研究[期刊论文]-给水排水2011,37(2)8.张亚勤污水处理厂达到一级A排放标准中的化学除磷[期刊论文]-中国市政工程2009(5)9.郑育毅.ZhengYuyi低碳源城市污水化学除磷的研究[期刊论文]-工业水处理2011,31(9)10.刘国卫.陈志强.温沁雪中水回用中化学除磷最佳投药量的确定[会议论文]-2009本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgjsps201021039.aspx