黄柏河东支流域磷矿企业生产污水深度除磷研究

发布时间：2020-06-26 13:37

【摘要】：黄柏河是宜昌市的重要饮用水源,流域内矿产资源丰富,是全国特大型磷矿床之一,其东支流域磷矿开采企业众多,分布密集。近年来,由于流域内磷矿企业生产污水磷的超标排放,对流域河道水质及生态环境造成了恶劣的影响,危害周边居民身体健康,急需从污染源头上对黄柏河东支流域内磷矿企业生产污水进行深度除磷。本论文针对黄柏河东支流域磷矿企业生产污水磷超标问题,选取湖北昌达化工责任有限公司黑良山矿区为研究示范点进行现场实验,通过对除磷药剂的筛选和相关工艺条件的确定以及除磷机理的研究,构建高效经济的化学混凝除磷体系进行处理。主要研究结果如下:(1)通过研究5种无机高分子混凝剂和聚铝盐、聚铁盐组合以及有机高分子助凝剂聚丙烯酰胺对不同浓度的磷矿企业生产污水的除磷效果,进而确定了适用于黄柏河东支流域磷矿企业生产污水高效低耗除磷的有机-无机复配混凝剂PAM-PAC/PFS。(2)构建的复配混凝剂PAM-PAC/PFS除磷体系的最佳混凝水力条件为快搅拌速度400 r·min~(-1),时间1 min,慢搅拌速度100 r·min~(-1),时间6 min;助凝剂PAM的最佳投加量为1 mg/L,最佳投加顺序为快搅拌的混合过程中随无机组合混凝剂PAC/PFS后30s投加;最佳沉淀时间为20 min;最适宜pH值和温度分别为6.5-13和8-50℃。矿井生产污水经复配混凝剂处理后总磷浓度达到污水综合排放一级标准和地表水Ⅲ类标准情况下,无机组合混凝剂PAC/PFS的投加量(y,mg/L)与矿井生产污水初始总磷浓度(x,mg/L)之间的关系分别满足y=2.3753x+22.816(R~2=0.9139)和y=3.8363x+36.012(R~2=0.9816);不同初始总磷浓度(x,mg/L)与产泥量(y,g/L)之间的关系分别满足y=0.0024x+0.0904(R~2=0.9548)和y=0.0053x+0.0922(R~2=0.9935);所需的试剂成本分别低于0.2元/t和0.3元/t。(3)复配混凝剂PAM-PAC/PFS除磷体系对黄柏河东支流域的磷矿企业生产污水均有很好的除磷效果,对出水浊度有很大幅度的削减作用,出水总磷浓度(y,mg/L)与出水浊度(x,NTU)之间的关系满足y=0.0363x+0.0747(R~2=0.9013);对总氮、氨氮、硝态氮和化学需氧量有一定的去除效果,对出水pH有一定的改善作用,具有较好的实际应用价值和环境效益。(4)采用SEM、XRD和FT-IR等技术分析方法对复配混凝剂PAM-PAC/PFS除磷絮体进行表征,结合实验现象表明其除磷机理主要包括压缩双电层、电性中和、吸附架桥和网捕卷扫多种方式协同作用。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【图文】：

技术路线图,技术路线

技术路线

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图 3-7 PAC/PFS 不同比值的除磷效果Fig.3-7 Effect of different ratio of PAC/PFS on the removal of phosphorus注：图中（1）和（2）分别表示组合混凝剂 PAC/PFS 总投加量为 40 mg/L 和 80 mg/L条件下的混凝除磷效果。图 3-8 PAC/PFS 不同比值絮体沉降体积和浊度的变化Fig.3-8 Variation of floc sedimentation volume and turbidity of different ratio of

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