本文關鍵詞：生物脫氮除磷工藝中的化學輔助除磷試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第五章化學輔助除磷機理初步探討；化學輔助除磷工藝對磷的去除效果已被廣泛認可，但投；在進水水質(zhì)和運行條件完全相同的條件下，化學輔助除；５．１反應過程中ＴＰ、Ｆｅ２＋、總Ｆｅ含量變化研；對兩種工藝進行沿程取樣分析，結果見圖５．１，其中；４．０；３．５；３．０；２．５＋生物法ＴＰ含量＋生物化學法弧鐵含量—◆一；１．５；１．Ｏ；Ｏ．５；Ｏ．０；進水１＃２＃３＃，，１＃

第五章化學輔助除磷機理初步探討

化學輔助除磷工藝對磷的去除效果已被廣泛認可，但投加藥劑后對微生物的生理活動是否產(chǎn)生影響，影響如何，以及因藥劑的投加而產(chǎn)生的其它不良影響等方面的研究不足。為了比較化學輔助除磷工藝和單純生物脫氮除磷工藝在各個反應階段對污染物去除效果的變化，研究化學輔助除磷反應的機理，本試驗對化學輔助除磷及單純生物兩種工藝進行沿程取樣分析。

在進水水質(zhì)和運行條件完全相同的條件下，化學輔助除磷工藝按照按去除磷元素與絮凝劑中金屬的摩爾比（Ｆ盯Ｐ）為ｌ：１．６投加ＦｅＳ０４，化學藥劑投加點設在曝氣池的末端。單純生物脫氮除磷工藝不投加藥劑。兩個工藝運行參數(shù)：進水流量Ｑ＝２２Ｌ／ｈ，水溫ｔ＝１５－－－２３。Ｃ，ＭＬＳＳ為１２００ｍｇ／Ｌ左右，污泥齡０。為１５ｄ，污泥回流比Ｒ為２７５％，好氧池沿程曝氣量為０．７～４．０ｍｇ／Ｌ。

５．１反應過程中ＴＰ、Ｆｅ２＋、總Ｆｅ含量變化研究

對兩種工藝進行沿程取樣分析，結果見圖５．１，其中１撐、２群為缺氧區(qū)，３徉、刪為厭氧區(qū)，５卜８撐為好氧區(qū)。

４．０

３．５

３．０

２．５＋生物法ＴＰ含量＋生物化學法弧鐵含量—◆一生物化學法ＴＰ含量—＊一生物法弧鐵含量—＊÷一生物化學法總鐵含量－－－０－－生物法總鐵含量毫２．０目

１．５

１．Ｏ

Ｏ．５

Ｏ．０

進水１＃２＃３＃，１＃５＃６＃７＃８＃出水

反應器傘控各點

圖５－１反應器沿程磷含量及鐵含量

從圖５．１可以看出，ＴＰ含量在進水處相對較高，而一旦進入反應器就立即降低，且反應池除最后一個好氧池外ＴＰ含量都相差無幾，這是由于此反應器為完全混合式。與其他反應池相比最后一格好氧池ＴＰ含量較低，這是由于除磷約劑的投加點在最后一格，ＴＰ中的不町溶性磷含量已經(jīng)在前面與活性污泥混合中３９

被活性污泥吸附分解，水中的ＴＰ大部分以Ｐ０４３＂形式存在，而且經(jīng)過前面幾個好氧池微生物已經(jīng)過量吸收磷，水中Ｐ０４３。含量有限，故投加藥劑除磷效果明顯，出水ＴＰ含量降到０．４６ｍｇ／Ｌ，達到一級Ａ排放標準（ＧＢｌ８９１８－２００２）。而單純生物工藝由于沒有最后投加藥劑輔助除磷，出水ＴＰ含量為１．０２ｍｇ／Ｌ。

從圖５－１可知，在該系統(tǒng)中，水中亞鐵含量隨著水處理過程的進行而逐漸降低，且單純生物工藝中的含量比化學輔助除磷工藝亞鐵含量低。這是由于在硫酸亞鐵的投加過程中有如下反應：

３Ｆｅｚ＋＋２Ｐ０４ｊ’—＋Ｆｅ３（Ｐ０４）２’ｌ，（５．１）

（５．２）

（５．３）４Ｆｅ２十＋０２＋４Ｈ＋一４Ｆｅ３＋＋２Ｈ２０Ｆｅ３＋＋Ｐ０４弘＿ＦｅＰ０４，［，

可知，硫酸亞鐵溶于水后，Ｆｅ２＋一方面與Ｐ０４３－形成難溶性的鹽，一方面被氧化后形成Ｆｅ３＋與Ｐ０４ｐ生成難溶性的鹽。另外還伴隨著強烈的水解反應發(fā)生，在水解的同時發(fā)生聚合反應，生成具有較長線性結構的多核羥基絡合物，如Ｆｅ２（ＯＨ）２４＋、Ｆｅ３（ｏＨ）４５＋、Ｆｅ５（ＯＨ）８７＋、Ｆｅ７（ＯＨ）１２９＋、Ｆｅ９（ＯＨ）２０７＋、Ｆｅｌ２（ＯＨ）３４２＋等，這些羥基絡合物能有效地降低或消除膠體的毛點位，通過電性中和、吸附架橋及卷掃作用使膠體凝聚，再通過沉淀分離去除磷Ｈ３?５３塒１。硫酸亞鐵含量隨著反應的進行而逐漸降低。

由圖５．１中可以看出單純生物工藝水中的Ｆｅ３＋含量成逐漸下降趨勢，而化學輔助除磷工藝水中的總Ｆｅ含量總體成下降趨勢，但在５ｊ｜ｊ｝、６存反應池有個明顯的躍起，在８群反應池突然升高至１．８０ｍｇ／Ｌ，而在出水中又降至０．２７ｍｇ／Ｌ。鐵是過氧化氫酶、過氧化物酶、細胞色素、細胞色素氧化酶等的組分。缺鐵將影響大腸桿菌酶細胞分裂，其核物質(zhì)只增長、延長而不分裂，整個細胞呈絲狀生長。若污水生物處理中大腸桿菌出現(xiàn)絲狀生長，就會引起活性污泥絲狀膨脹，造成活性污泥在二沉池中的深沉效果差，活性污泥隨水流失，影響出水水質(zhì)【６１１。

鐵是細胞色素和鐵氧化還原蛋白的氧化還原反應中必不可少的電子載體，在電子傳遞體系中起至關重要的作用。鐵隨反應的進行而減少，由于在最后一格投加藥劑，故最后一格總鐵含量驟然升高，而鐵與磷在曝氣攪拌下迅速反應后在沉淀池中沉淀，從而保證出水總鐵含量控制在一定范圍內(nèi)。ＴＰ在１＃下降快，而Ｆｅ相對下降較慢，根據(jù)Ｆｅ”＋Ｐ０４孓＿ＦｅＰ０４’【可知鐵與

山東建筑大學碩士學位論文

磷為１：Ｉ反應，而在缺氧區(qū)不可能存在生物吸磷現(xiàn)象，因此，從化學反應角度分析，回流污泥中還有可以發(fā)揮除磷能力的藥劑。比較２種工藝從進水到１＃總鐵含量的變化，化學輔助除磷工藝總鐵的下降幅度明顯小于純生物工藝，這就是由于化學輔助除磷工藝的回流污泥中還存在著大量可以發(fā)揮除磷能力的藥劑。５．２藥劑投加對系統(tǒng)ｐＨ的影響效果

在化學輔助酴磷過程中，ｐＨ值不僅影響化學除磷藥劑的水解形態(tài)，進而影響其與其它化學成分對磷的吸附特性，也影響膠粒的穩(wěn)定性，從而對水中磷的去除效果產(chǎn)生一定影響�？冢戎祵ι矬w的生理形態(tài)也有較大的影響，酸堿度的改變將改變微生物胞外聚合物和膠體顆粒的表面電荷，進而影響其對水中有機物質(zhì)的吸收，對出水水質(zhì)有一定的影響。試驗過程中，在不同藥劑投加量運行穩(wěn)定后．檢測每個工況的進、出水州值，結果見圖５．２所示。

■進水

毛●出水

Ｊ６：ｌ

Ｍｅ／ＴＰ

圈５－２不同硫酸亞鐵授加量下ｐ¨變化情況

山圖５－２可知，在－６Ｎ藥劑的投加量，進水ｐＨ值為７１７～７５４，接近中性符合典型的城市生活污水ｐＨ值；不同藥劑投加量下出水的ｐＨ值變化不明顯，出水ｐＨ值為７．１０～７５２這說明，化學藥劑對該工藝的污水ｐＨ值影響不大。５．３藥劑投加對系統(tǒng)污泥沉降性能的影響效果

污泥沉降性能是活性污泥工藝正常運行的先決條件之一。污泥的沉降性能表現(xiàn)在阿個方面污泥體積指數(shù)（ＳＶｌ）和污泥沉淀后上清液中的ｓｓ濃度，而ＳＶｌ可ＬＨ／ＩＪ束判別是否或?qū)⒁l(fā)生污泥膨脹，

４ｌ殷認為，ＳＶＩ＞１５０ｍｇ／Ｌ時，污泥沉

山東建筑大學碩士學位論文

降性能變差，污泥膨脹很有可能發(fā)生；ＳＶＩ＜１５０ｍｇ／Ｌ時，污泥沉降性能良好。因此，ＳＶＩ對工藝運行控制具有重要的指導意義。

污泥體積指數(shù)（ＳＶＩ，單位ｍＬ／ｇ）的測試方法為：①用１００ｍＬ規(guī)格的量筒在曝氣池的出口處取ｌＯＯｍＬ混合液；②記錄３０ｍｉｎ后活性污泥的體積Ｖ（ｍＬ）；③測量所取混合液的ＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）；④按下式計算：ｓＶＩ－１００００×Ｖ／ＭＬｓｓｌ２１。

在不同藥劑的投加量下，ＭＬＳＳ及ＳＶＩ測定結果如圖５．３所示。

２００

１５０

≤２１００∞

目

∽∽

主２０００

１９００

１．４：ｌ１．ｂ：ｌ１．６：ｌＬｆ：ｌ｜ＬＨ：Ｉ１００夏５０Ｏ

Ｆｅ／ＴＰ

圖５－３不同藥劑的投加量下污泥ＳＶＩ變化情況

從圖５．３中可以看出，在不同藥劑投加量下，ＭＬＳＳ的變化范圍為１９７９ｍｇ－，２１０５ｍｇ／Ｌ，ＳＶＩ的值變化范圍分別為１２１ｍＬ／ｇ～１５２ｍＬ／ｇ。隨著藥劑投加量的增加，污泥ＳＶＩ值呈增加趨勢，在投加量為Ｆｅ廠ｒＰ＝１．８時為１５２，污泥沉降性能略顯變差，這是由于當投加量過高時，不僅影響微生物活性進而影響活性污泥的絮凝性，而且當硫酸亞鐵投加量過多時，絮凝體除中和負電荷以外，過多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩(wěn)定，不易絮凝沉淀。大多數(shù)情況下，ＳＶＩ值在正常范圍內(nèi)，這說明在本試驗中污泥的沉降性能良好，藥劑的投加并沒有對污泥的沉降性能產(chǎn)生較大的影響。

５．４小結

（１）投加藥劑除磷效果明顯，在藥劑投加量為Ｆ訂Ｐ＝１．６條件下，出水ＴＰ含量降到０．４６ｍｇ／Ｌ，達到一級Ａ排放標準，而單純生物工藝出水ＴＰ含量為１．０２ｍｇ／Ｌ；

（２）混合液中鐵鹽含量沿程逐漸降低，且單純生物工藝出水中的鐵含量低于化學輔助除磷工藝。在出水ＴＰ達到排放要求的條件下，化學輔助除磷］：藝出

４２

山東建筑大學碩士學位論文

水中總鐵含量為０．２７ｍｇ／Ｌ，滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》ＧＢ３８３８－－－２００２中對于集中式飲用水地表水源地鐵的濃度的規(guī)定。

（３）在不同藥劑的投加量下，進出水的ｐＨ值均呈中性，化學藥劑對該工藝的污水ｐＨ值影響不大。

（４）在不同藥劑的投加量下，污泥ＳＶＩ值除Ｆ們Ｐ＝１．８時為１５２外，其他均在正常范圍內(nèi)，藥劑的投加并沒有對污泥的沉降性能產(chǎn)生較大的影響。４３

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