基于地表水Ⅲ类标准的尾水深度除磷技术研究

发布时间：2017-08-08 14:10

  本文关键词：基于地表水Ⅲ类标准的尾水深度除磷技术研究

  更多相关文章： 城镇污水 电镀废水 深度除磷 高级氧化 混凝剂

【摘要】：本文针对集中式污水处理厂(包括城镇生活污水处理厂、工业园区污水处理厂、混合型污水处理厂)除磷效果不理想,尾水总磷易超标,远高于受纳水体功能区标准,存在诱发水体富营养化风险等问题,研发了基于地表水Ⅲ类标准的尾水深度除磷技术,即通过化学混凝或氧化预处理+混凝,将磷深度处理至受纳水体功能区要求的标准值,进一步改善水环境和水生态。1.污水厂尾水中各形态磷的分布特征。本研究选取了1家城镇污水厂和1家电镀工业园区污水厂,对其尾水中磷浓度和不同形态磷的组成进行了调查。结果表明,城镇污水厂尾水总磷浓度在0.41-1.39 mg/L之间,平均值为0.94 mg/L,多数情况下超过了排放标准；电镀工业园区污水厂尾水的总磷浓度在1.16-1.21 mg/L之间,也超过了排放标准。城镇污水厂尾水中不同形态磷的分布为：溶解态正磷酸盐含量58.45%,其他溶解态磷含量21.83%,悬浮态磷占总磷的19.72%。电镀工业园区污水厂尾水的不同形态磷的比重为：其他溶解态磷(以次亚磷酸盐为主)76.72%,悬浮态磷12.07%,溶解性正磷酸盐11.21%。2.常规混凝剂对城镇污水厂尾水的处理效果。由于城镇污水厂尾水中正磷酸盐含量较高,适合通过混凝法除磷。本研究选用氯化铝(AlCl3)、氯化铁(FeCl3)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铝(PAC)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等5种混凝剂,考察各种混凝剂在不同投加量时,对尾水的磷含量去除效果。前四种混凝剂在投加量为40 mg/L时,出水中总磷浓度可达到废水排放标准(0.5 mg/L),而氢氧化钙在投加量120 mg/L时才能满足达标排放。在氯化铝和氯化铁的投加量为80 mg/L时,尾水中总磷可达到地表水Ⅲ类标准(0.2 mg/L); PAS和PAC在投加量为100 mg/L时,尾水总磷基本可达地表水Ⅲ类标准,满足同级排入要求；而氢氧化钙在实验投加药量范围内,并不能达到同级排入要求。3.复合混凝剂合成及对城镇污水厂尾水的处理效果。为了改善絮凝效果、降低处理成本,本研究制备了不同金属离子配比的复合型聚硅酸铝铁(PSAF)、聚硅酸镁铁混凝剂,并与氯化铁和PAC等常规混凝剂处理效果进行对比。结果表明,对于处理TP含量为0.96 mg/L, CODCr含量为32 mg/L的城镇污水厂尾水：PSAF金属离子配比为1：1时,除磷效果更好；相比投加PSAMF (1:1)和FeCl3,投加PSAF (1:1)去除TP、CODcr和浊度的效果更好,在投加量为0.192 mmol/L时,尾水处理后的TP和CODcr均可满足地表水Ⅲ类标准。4.电镀工业园区污水厂尾水中磷的高效处理技术。由于尾水中次亚磷酸盐含量较高,需要经过高级氧化等预处理后再进行混凝沉淀处理。本研究首先对高锰酸钾氧化、芬顿、臭氧氧化等三种预处理方法进行筛选,结果发现,高锰酸钾氧化法反应时间较长,需要在酸性条件进行,且出水锰离子容易超标；芬顿法也需要调整pH,且污泥产量大；臭氧氧化反应速度快、去除效果好。最终选择了O3+PSAF技术,对实际电镀工业园区污水厂尾水进行处理,尾水总磷浓度为1.16 mg/L,次亚磷酸盐含量为0.89 mg/L,COD含量为76 mg/L；当臭氧投加量为24mg/L, PSAF投量0.32 mmol/L时,尾水中磷浓度可满足地表水Ⅲ类标准,同时COD值降至一级A标准以下。
【关键词】：城镇污水 电镀废水 深度除磷 高级氧化 混凝剂
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 我国水体中磷污染状况及污染来源14-15
• 1.1.1 地表水磷污染情况14-15
• 1.1.2 城镇污水厂尾水中磷的污染现状15
• 1.2 生物除磷工艺15-17
• 1.2.1 常规生物除磷工艺16
• 1.2.2 膜生物反应器法16
• 1.2.3 人工湿地除磷16-17
• 1.3 物理吸附法除磷17
• 1.4 化学混凝除磷工艺17-23
• 1.4.1 化学混凝法除磷17-18
• 1.4.2 化学除磷药剂18-20
• 1.4.3 混凝法除磷机理20-22
• 1.4.4 混凝法除磷的影响因素22-23
• 1.5 课题研究的目的与意义23
• 1.6 研究内容与技术路线23-25
• 1.6.1 研究内容23-24
• 1.6.2 技术路线24-25
• 第二章 实验材料与方法25-29
• 2.1 废水水质25-26
• 2.1.1 模拟废水水质25
• 2.1.2 实际废水水质25-26
• 2.2 混凝剂处理效果实验方法26
• 2.3 聚合硅酸盐混凝剂制备方法26-27
• 2.4 氧化预处理的实验方法27-28
• 2.4.1 高锰酸钾和芬顿预处理27
• 2.4.2 臭氧预处理27-28
• 2.5 氧化预处理+混凝沉淀的实验方法28
• 2.6 分析检测方法28-29
• 第三章 污水厂尾水中各形态磷的分布特征研究29-34
• 3.1 典型城镇污水厂尾水分析29-31
• 3.1.1 城镇污水厂废水处理工艺29
• 3.1.2 现有工艺处理效果29-30
• 3.1.3 尾水各形态磷的含量30-31
• 3.2 典型电镀工业园区污水厂尾水分析31-33
• 3.2.1 电镀工业园区污水厂废水处理工艺31-32
• 3.2.2 现有工艺处理效果32-33
• 3.2.3 尾水各形态磷的含量33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 混凝沉淀对城镇污水厂尾水的处理性能研究34-42
• 4.1 常规混凝剂的筛选34-35
• 4.2 高效除磷混凝剂的筛选35-37
• 4.3 混凝剂的性能研究37-40
• 4.3.1 pH值对混凝剂除磷的影响37-39
• 4.3.2 混凝剂的沉降性能比较39-40
• 4.3.3 混凝剂投加量对去除COD_(Cr)的影响40
• 4.4 本章小结40-42
• 第五章 电镀工业园区污水厂尾水中磷的高效去除技术研究42-59
• 5.1 化学混凝法处理尾水42-44
• 5.1.1 常规混凝剂对尾水的除磷效果42-43
• 5.1.2 PAC对单形态磷的去除效果43-44
• 5.2 高锰酸钾预处理44-50
• 5.2.1 投加量对次磷酸盐转化影响44-45
• 5.2.2 反应时间对次磷酸盐转化影响45-46
• 5.2.3 pH对高锰酸钾预处理的影响46-48
• 5.2.4 预处理+混凝沉淀脱除次磷酸盐48-50
• 5.3. 芬顿预处理50-52
• 5.3.1 芬顿脱除次磷酸盐正交试验设计50-51
• 5.3.2 芬顿脱除次磷酸盐的正交直观分析51
• 5.3.3 过氧化氢氧化次磷酸盐实验51-52
• 5.4 臭氧预处理52-55
• 5.4.1 臭氧投加量对次磷酸盐转化的影响52-53
• 5.4.2 pH对臭氧预处理的影响53-54
• 5.4.3 预处理+混凝沉淀脱除次磷酸盐54-55
• 5.5 工艺的确定55-57
• 5.5.1 预处理工艺的确定55
• 5.5.2 O_3+PSAF处理尾水55-57
• 5.6 本章小结57-59
• 结论与建议59-61
• 结论59-60
• 建议60-61
• 参考文献61-67
• 攻读学位期间发表的学术论文67-69
• 致谢69

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4 王锦萍　Q孟推，

本文编号：640363