聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝去除城鎮(zhèn)生活污水中總磷的研究

陳惠花 陳陳愛 戴對武 蔡步翔 程榮偉

摘要：聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺廣泛用于污水處理工藝，針對溫州市西片污水處理廠污水處理工程的實際需要，對進水原水進行不同量的聚合氯化鋁的投加，然后分別投加定量的聚丙烯酰胺，檢測投加前后的廢水中總磷濃度，計算總磷去除率。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在特定的投加范圍內(nèi)，聚合氯化鋁投加越多，總磷的去除效果越好，但是對沉淀后的上清液的透明度有影響。該實驗對溫州市西片污水處理廠實際工程中應(yīng)用聚合氯化鋁的投加量有量性參考作用。

關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁;聚丙烯酰胺;復(fù)合絮凝;除磷

前言

溫州市西片污水處理廠進水總管污水70%為生活污水，30%為工業(yè)廢水，總磷含量高（可達到6mg/L），而其執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）”一級A”標準中對總磷的出水要求高，為0.5 mg/L，基于處理高要求，該廠廢水處理工藝上采用化學(xué)絮凝方法來處理污水中的總磷。無機高分子絮凝劑在絮凝效果方面優(yōu)于傳統(tǒng)的絮凝劑，但與有機高分子絮凝劑相比，在聚合度及絮凝效果方面較差。有機高分子絮凝劑具有用量少，絮凝速度快，受pH值及溫度影響小等優(yōu)點，但是價格昂貴。將兩種絮凝劑復(fù)配使用，利用無機絮凝劑的高正電荷密度和有機高分子絮凝劑的橋連作用，兩者產(chǎn)生協(xié)同作用，能夠提高絮凝處理能力，既有兩者雙重的優(yōu)點，又避免了兩者的不足。因此，近年來無機-有機高分子復(fù)合絮凝劑已在很多污水處理工藝上應(yīng)用。聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）的復(fù)合使用是目前國內(nèi)較為成熟的無機-有機高分子復(fù)合絮凝工藝，在造紙廢水、工業(yè)廢水等有相關(guān)的研究與應(yīng)用。

1、研究目的和方法

1.1研究目的

溫州市西片污水處理廠設(shè)計處理能力25萬噸/d，整體出水達到“一級 A”排放標準。

本廠設(shè)計進出水水質(zhì)：

要求如此高的總磷污染物去除率，必定要進行深度處理，本廠污水處理工藝設(shè)計采用聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝以使出水總磷濃度達標。為找到最佳的聚合氯化鋁的投藥量，本文專門研究以聚合氯化鋁為變量，聚丙烯酰胺為常量，復(fù)合絮凝沉淀處理后對總磷的去除效果的模擬試驗，實驗確定最佳的聚合氯化鋁的投加量，以供生產(chǎn)線上調(diào)試確定投加量作參考。

1.2研究方法

1.2.1實驗材料及試劑

聚合氯化鋁：浙江奔宇環(huán)?？萍加邢薰?/p>

聚丙烯酰胺：高密市中雅凈水材料有限公司

聚合氯化鋁溶液：取2ml聚合氯化鋁稀釋至500ml

聚丙烯酰胺溶液（100mg/L）：稱取0.1g聚丙烯酰胺溶于水，最后定容至1L

1.2.2實驗方法

實驗用污水采用本廠的瞬時進水，聚合氯化鋁為上述廠家提供。做六個比對實驗，分別向6個燒杯中加入400ml原水（pH7.33，總磷濃度4.29mg/L），然后投加不同量的聚合氯化鋁溶液，接著添加4mL聚丙烯酰胺溶液，最后通過分光光度計檢測處理后總磷的濃度，計算總磷的去除率，觀察上清液的透明度、色度等，測量處理后溶液的pH，綜合分析后確定最佳的聚合氯化鋁的投加量。

1.2.3實驗步驟

先取2ml聚合氯化鋁稀釋至500ml（稀釋倍數(shù)為250倍），然后按不同的投加量投加到裝有400ml原水的燒杯里，聚合氯化鋁投加量分別為2.4?4.9?7.3?8.5?9.7?12.1（mL），并在每個燒杯中添加等量的聚丙烯酰胺，觀察絮凝效果，檢測總磷的前后濃度變化。

2、實驗結(jié)果與討論

原水總磷濃度為4.29mg/L，pH為7.33，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺投加后TP濃度及去除率見表2：

根據(jù)實驗可知：在實驗范圍內(nèi)，聚合氯化鋁的投加量越大，總磷的去除效果越好;投加量達到8.5ml時溶液總磷濃度為0.49mg/L，此時才達到出水標準。去除率最高的為投加量12.1ml時，此時溶液總磷濃度為0.24mg/L，去除率達到94%。然而，如圖1所示，投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝沉淀后的上清液，最為清澈的為聚合氯化鋁投加量9.7mL的水樣。此時溶液的pH為7.18，對原水的pH影響不大。

3、結(jié)論

本實驗研究了以聚合氯化鋁為變量，聚丙烯酰胺為定量濃度（1mg/L）的情況下，兩者的復(fù)合絮凝對城鎮(zhèn)生活污水去除總磷的處理效果。實驗證明，在此特定情況下，聚合氯化鋁投加量越多，對總磷的去除效果越好，甚至可達到94%。但同時，不同投加量的聚合氯化鋁也會影響絮凝后上清液的透明度及pH。所以，采用聚合氯化鋁-聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝法處理城鎮(zhèn)生活污水中的總磷，需通過小試實驗找到一個最佳的投藥比例，方能使出水總磷及色度、pH等都達到要求。

參考文獻

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[2]周春瓊，鄧先和，劉海敏.無機-有機高分子復(fù)合絮凝劑研究與應(yīng)用[J].化工進展，2004，23（12）：1277-1284.

（作者單位：1.5溫州市創(chuàng)源水務(wù)有限公司;2.3.4浙江重氏環(huán)境資源有限公司）