建筑廢水生化處理工藝與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新研究

摘 要：為了提升建筑廢水凈化處理效果，考察了聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）投加量，pH值和預(yù)曝氣對(duì)不同建筑廢水樣本進(jìn)行處理的效果，對(duì)比分析了懸浮物（SS）、生化需氧量（COD）、濁度去除率的變化。結(jié)果表明，在PAC投加量為1 200 mg時(shí)，COD、SS、NTU去除率取得最大值。在PAM投加量為20 mg時(shí)，COD、NTU去除率取得最大值；在PAM投加量為15 mg時(shí)，SS去除率取得最大值。在pH值為5時(shí)，COD、NTU去除率取得最大值；在pH值為7時(shí)，SS去除率取得最大值。經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣30 min處理后，建筑廢水的COD、SS、濁度去除率都較未經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣樣品有所上升。

關(guān)鍵詞：建筑廢水；工藝優(yōu)化；去除率；懸浮物；生化需氧量

中圖分類號(hào)：TQ085+.41"""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""""""""""""""""" 文章編號(hào)：1001-5922（2024）07-0132-04

Research on biochemical treatment process and application technology innovation of construction wastewater

WANG Jihao1.2， LI Zhongren1

（1. Shanghai Ninth People’s Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine，

Shanghai 200011， China；2. Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China）

Abstract： In order to improve the purification treatment effect of construction wastewater，the effects of polyaluminum chloride （PAC）， polyacrylamide （PAM） dosage， pH value and pre?aeration on the treatment of different construction wastewater samples were investigated， and the changes of suspended solids （SS）， biochemical oxygen demand （COD） and turbidity removal rate were compared and analyzed." The results showed that when the amount of PAC added was 1 200 mg， the COD removal rate， SS removal rate， and NTU removal rate reached their maximum values. When the dosage of PAM was 20 mg， the COD removal rate and NTU removal rate reached their maximum values， while when the dosage of PAM was 15 mg， the SS removal rate reached its maximum value. At a pH value of 5， the COD removal rate and NTU removal rate reached their maximum values， while at a pH value of 7， the SS removal rate reached its maximum value. After 30 min of pre?aeration， the removal rates of COD， SS and turbidity of construction wastewater increased compared with those of the non?pre?aerated samples.

Key words： construction wastewater；process optimization；removal rate；suspended solids；biochemical oxygen "demand

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的建筑廢水體量不斷增多，需要對(duì)這些建筑廢水進(jìn)行生化處理［1］，才能達(dá)到國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在牢固樹(shù)立“綠水青山就是金山銀山”的理念，以及各級(jí)政府對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管日益加強(qiáng)的背景下，急需對(duì)建筑廢水進(jìn)行有效生化處理［2?3］，一是解決生態(tài)環(huán)保要求，也有助于凈化后廢水的再利用［4］。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，建筑廢水的組成復(fù)雜，排放量較大，如何通過(guò)生化處理的方法，在提高建筑廢水凈化效果前提下降低處理成本是大家共同關(guān)注的課題［5?7］，而目前采用傳統(tǒng)的凈化方法已不能滿足現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)需求［8?10］。為了提升建筑廢水凈化處理效果，建筑廢水滿足CJ 343—2010《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，以期為建筑廢水處理工藝優(yōu)化提供參考。

1""" 材料與方法

1.1""" 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為某車間在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的由酸、堿性廢水和其他生產(chǎn)廢水組合而成的建筑廢水，其水質(zhì)較差，建筑廢水中的懸浮物（SS）、生化需氧量（COD）、濁度和總磷等指標(biāo)不符合再使用要求［11］。經(jīng)過(guò)測(cè)試，試驗(yàn)用建筑廢水的主要水質(zhì)參數(shù)為：pH值4.5～10.5、COD為320～490 mg/L、NH3-N為28～40 mg/L、電導(dǎo)率1 500～1 700 [μ]S/cm、總硬度460～810 mg/L、SS為160～460 mg/L、Cl-質(zhì)量濃度310～420 mg/L、全鐵0.8～1.0 mg/L、總磷4～6 mg/L、30～50濁度NTU?；瘜W(xué)廢水處理用試劑包括：HCl溶液、NaOH溶液、10 g/L聚合氯化鋁（PAC，混凝劑）、聚丙烯酰胺（PAM，助凝劑）。

1.2""" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在車間進(jìn)行建筑廢水處理過(guò)程中，常規(guī)流程如圖1所示［12］。

在中和池處理后，需要達(dá)到相應(yīng)地排放標(biāo)準(zhǔn)才能外排，如要求COD去除率達(dá)到38.7%、SS去除率達(dá)到33%、NH3-N去除率達(dá)到25%、濁度去除率達(dá)到60%等［13］。為了取得較好的建筑廢水處理效果，設(shè)計(jì)了4種建筑廢水處理工藝：

（1）PAC投加量。取6份建筑廢水各1 000 mL置于燒杯中，采用攪拌機(jī)均速攪拌15 min（轉(zhuǎn)速100 r/min），然后在燒杯中加入不同量的PAC，靜置0.5 h后取上層清液150 mL，分別測(cè)試COD、SS和NTU；

（2）PAM投加量。取6份建筑廢水各1 000 mL置于燒杯中，采用攪拌機(jī)均速攪拌15 min（轉(zhuǎn)速100" r/min），然后在燒杯中加入1 000 mL PAC，再繼續(xù)進(jìn)行50 r/min持續(xù)2 min的攪拌。之后加入不同量的PAM，靜置0.5 h后取上層清液150 mL，分別測(cè)試COD、SS和濁度；

（3）pH值。取6份建筑廢水各1 000 mL置于燒杯中，分別采用酸溶液和堿溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至4～9，采用攪拌機(jī)均速攪拌15 min（轉(zhuǎn)速100 r/min），然后在燒杯中加入1 000 mL PAC，靜置0.5 h后取上層清液150 mL，分別測(cè)試COD、SS和NTU；

（4）預(yù)曝氣。取2份建筑廢水各1 000 mL置于燒杯中，對(duì)2#燒杯進(jìn)行通氣，持續(xù)0.5 h后停止；采用攪拌機(jī)均速攪拌15 min（轉(zhuǎn)速100 r/min），然后在燒杯中加入1 000 mL PAC，，靜置0.5 h后取上層清液150 mL，分別測(cè)試COD、SS和NTU。

1.3""nbsp; 測(cè)試方法

采用速測(cè)法［14］測(cè)試COD值；采用MHY-ZL-TP210型酸度計(jì)測(cè)量pH值和濁度［15］；采用納氏比色法［16］測(cè)試NH3-N。

2"" 結(jié)果與分析

2.1"" PAC投加量

表1為不同PAC投加量對(duì)建筑廢水處理效果的影響，分別列出了COD、SS和濁度的去除率測(cè)試結(jié)果。

由表1可知，建筑廢水樣本1中COD、SS和濁度分別為450.88、320.67 mg/L和39.24 NTU；當(dāng)在建筑廢水中加入200 ～1 800 mg PAC后，隨著PAC投加量從200 mg增至1 800 mg，COD先減小后增大，SS先減小后增大，濁度也表現(xiàn)為先減小后增大。此外，隨著PAC投加量增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小，在PAC投加量為1 200 mg時(shí)，COD去除率、SS去除率和濁度去除率取得最大值。這說(shuō)明PAC投加量并不是越多越好，在PAC投加量為1 200 mg時(shí)，建筑廢水的凈化效果最好。

2.2"" PAM投加量

表2為不同PAM投加量對(duì)建筑廢水處理效果的影響，分別列出了COD、SS和濁度的去除率測(cè)試結(jié)果。

由表2可知，建筑廢水樣本2中COD、 SS和濁度分別為409.36、405.36 mg/L和37.43 NTU；當(dāng)在建筑廢水中加入1～25 mg PAM后，隨著PAM投加量從1 mg增至25 mg，COD先減小后增大，SS先減小后增大，濁度也表現(xiàn)為先減小后增大。此外，隨著PAM投加量增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小，在PAM投加量為20 mg時(shí)，COD去除率和濁度去除率取得最大值；在PAM投加量為15 mg時(shí)，SS去除率取得最大值。這說(shuō)明PAM投加量并不是越多越好，在PAM投加量為20 mg時(shí)對(duì)建筑廢水的凈化效果最好。

2.3"" pH值

表3為不同pH值對(duì)建筑廢水處理效果的影響，分別列出了COD、SS和濁度的去除率測(cè)試結(jié)果。

由表3可知，建筑廢水樣本3中COD、SS和濁度分別為369.39 、278.96 mg/L和34.63 NTU；當(dāng)建筑廢水pH值在4～9變化時(shí)，隨著pH值從4增至9，COD先減小后增大，SS先減小后增大，濁度也表現(xiàn)為先減小后增大。此外，隨著pH值增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小趨勢(shì)，在pH值為5時(shí)，COD去除率和濁度去除率取得最大值，在pH值為7時(shí)，SS去除率取得最大值。這說(shuō)明pH值并不是越大越好，在pH值為5時(shí)建筑廢水的凈化效果最好。

2.4"" 預(yù)曝氣

表4為預(yù)曝氣對(duì)建筑廢水處理效果的影響，分別列出了COD、SS和濁度的去除率測(cè)試結(jié)果。

由表4可知，建筑廢水樣本4中COD、SS和濁度分別為433.56 、445.20 mg/L和44.38 NTU；對(duì)2#試樣進(jìn)行預(yù)曝氣30 min處理，1#試樣不經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣處理。1#試樣的COD去除率、SS去除率和濁度去除率分別為41.2%、47.1%和44.0%；對(duì)于進(jìn)行預(yù)曝氣30 min處理的2#試樣，COD去除率、SS去除率和濁度去除率分別為43.4%、48.5%和46.2%。對(duì)比分析可知，經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣處理后，建筑廢水的COD去除率、SS去除率和濁度去除率都相較未經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣樣品有所上升，表明預(yù)曝氣有助于提升建筑廢水的凈化效果。

2.5"" 應(yīng)用技術(shù)分析

從上述PAC投加量、PAM投加量、pH值和預(yù)曝氣對(duì)不同建筑廢水樣本進(jìn)行處理的效果可知，在建筑廢水中投加PAC有助于提升建筑廢水的凈化效果，COD去除率和濁度去除率可達(dá)40%以上，均滿足回收用水品質(zhì)要求。從PAM投加量對(duì)建筑廢水凈化效果上來(lái)看，雖然PAM能夠一定程度上提高COD去除率、SS去除率和濁度去除率，但是提高幅度有限，且由于PAM價(jià)格較高，如果不是其他手段無(wú)法滿足回收用水品質(zhì)要求，盡量建議不要使用PAM來(lái)對(duì)建筑廢水進(jìn)行處理［17］。從pH值對(duì)建筑廢水的COD去除率、SS去除率和濁度去除率影響上看，pH值對(duì)COD去除率、SS去除率和濁度去除率都有較明顯影響，且在pH值為5時(shí)，COD去除率和濁度去除率取得最大值，在pH值為7時(shí)，SS去除率取得最大值。即pH值并不是越大越好，在pH值為5時(shí)建筑廢水的凈化效果最好，但是提升幅度有限，且溶液處于弱酸性狀態(tài)，對(duì)回收設(shè)備等有一定侵蝕作用［18］。從預(yù)曝氣對(duì)建筑廢水的COD去除率、SS去除率和濁度去除率影響上看，經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣處理后，建筑廢水的COD去除率、SS去除率和濁度去除率都相較未經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣樣品有所上升，表明預(yù)曝氣有助于提升建筑廢水的凈化效果，且不會(huì)對(duì)回收設(shè)備等產(chǎn)生不利影響，經(jīng)濟(jì)性也較高［19］。整體而言，為了取得較好的建筑廢水凈化效果，PAC適宜投加量為1 200 mg、PAM適宜投加量為20 mg、pH值為5、預(yù)曝氣30 min，從實(shí)際可行性以及成本控制考慮，無(wú)需在建筑廢水中添加PAM和調(diào)節(jié)pH值，在經(jīng)過(guò)預(yù)曝氣處理后加入1 200 mg PAC即可取得較好的凈化效果。

3"" 結(jié)語(yǔ)

（1）隨著PAC投加量從200 mg增加至1 800 mg，COD先減小后增大，SS先減小后增大，濁度也表現(xiàn)為先減小后增大；隨著PAC投加量增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小，在PAC投加量為1 200 mg時(shí)，COD去除率、SS去除率和NTU去除率取得最大值；

（2）隨著PAM投加量從1 mg增至25 mg，COD先減小后增大，SS先減小后增大，濁度也表現(xiàn)為先減小后增大。隨著PAM投加量增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小，在PAM投加量為20 mg時(shí)，COD去除率和濁度去除率取得最大值，在PAM投加量為15 mg時(shí)，SS去除率取得最大值；

（3）隨著pH值從4增至9，COD、SS、濁度均表現(xiàn)為先減小后增大。隨著pH值增加，COD去除率、SS去除率和濁度去除率都表現(xiàn)為先增加后減小趨勢(shì)，在pH值為5時(shí)，COD去除率和濁度去除率取得最大值，在pH值為7時(shí)，SS去除率取得最大值；

（4）未進(jìn)行預(yù)曝氣的1#試樣的COD、SS和濁度去除率分別為41.2%、47.1%和44.0%；對(duì)于進(jìn)行預(yù)曝氣30 min處理的2#試樣，COD、SS和濁度去除率分別為43.4%、48.5%和46.2%。

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