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三种除磷剂的比较分析

发布时间 2020-07-19 20:03

  三种除磷剂的比较分析 单击此处输入文字。 一.生产性试验期间进水 TP 值..............................................................1 二. 生产性试验期间深度处理段药剂投加量 ......................................2 三.三种除磷剂的除磷效果对比 ............................................................2 四.三种除磷剂的处理成本对比 ............................................................4 五.试验期间生物除磷数据分析 ............................................................5 六.三种药剂的优缺点对比 ....................................................................7 七.结论.....................................................................................................8 生物除磷是一种较为经济的除磷技术,但是运行期间稳定性较差,去除效果 受季节、水质变化影响大,出水水质监测中,经常出现 TP 超标的问题。而化学 除磷则具有高效、廉价、运行稳定的特点。本文主要通过在污水分公司好氧池末 端投加化学除磷药剂,探究聚合氯化铝(PAC)、益维磷和聚合硫酸铁(PFS) 三种药剂的生产性除磷效果和处理成本。(说明:PAC 试验数据取自 10 月整月 数据,益维磷数据为 11.03-11.15,聚铁数据为 11.17-11.24) 一.生产性试验期间进水 TP 值 9 8 聚合氯化铝( PAC) 益维磷 进水TP(mg/L) 7 6 进水总 磷 5 聚合硫酸铁 4 3 2 10月6日 10月12日 10月18日 10月24日 10月30日 11月6日 11月12日 11月18日 11月24日 日期 图 1 试验期间进水 TP 曲线 可以看出,在好氧池末端投加 PAC 作为化学除磷药剂期间,污水 厂进水 TP 在 2.34-8.21mg/L 之间波动,均值为 3.65mg/L;在益维磷投加期间 进水 TP 在 2.15-5.13 之间波动,均值为 3.88mg/L;在 PFS 投加期间,进水 TP 在 3.79-4.57mg/L 之间波动,均值为 4.08mg/L,相比 PAC 与益维磷投加 期间,进水 TP 稍有提高。 二.生产性试验期间深度处理段药剂投加量 14 PAC投加量 12 聚合氯化铝 10 益维磷 聚合硫酸铁 PAC投加量( mg/L) 8 6 10月6日 10月12日 10月18日 10月24日 10月30日 11月6日 11月12日 11月18日 11月24日 日期 图 2 试验期间深度处理段 PAC 投加量 由图 2 可以看出,试验期间,在好氧池末端投加三种药剂时,深度处理 段 PAC 的投加量为 PAC 最多,益维磷与聚合硫酸铁相当。 三.三种除磷剂的除磷效果对比 2.0 1.6 聚合氯化铝( PAC) 1.2 益维磷 聚合硫酸铁 PO43-(mg/L) 0.8 好氧池出水 二沉池出水 在线月6日 11月12日 11月18日 11月24日 日期 图 2 三种除磷剂处理效果曲线图 益维磷与聚合硫酸铁生产性试验期间,对好氧池出水、二沉池出水及在 线出水进行了跟踪。 由图 2 可以看出,益维磷投加期间,好氧池出水(加药前)PO43-在 0.95-1.52mg/L 之间波动,均值为 1.22mg/L,加药后二沉池出水 PO43-在 0.74-1.12mg/L 之间波动,均值达到 0.92mg/L,经深度处理段除磷后在线出 水 TP 稳定在 0.3mg/L 以下。 PFS 投加期间,好氧池出水(加药前)PO43-在 0.99-1.45mg/L 之间波动, 均值为 1.21mg/L,加药后二沉池出水 PO43-在 0.68-0.98mg/L 之间波动,均值 达到 0.84mg/L,经深度处理段除磷后在线mg/L 以下,均 值为 0.29mg/L。 PAC 投加期间,二沉池出水在 0.73-1.31mg/L 之间波动,整体呈上升趋 势,均值为 1.0mg/L,经深度处理段除磷后在线mg/L 之 间波动,波动较大,存在超标风险,均值为 0.32mg/L。 综上,对比二沉池出水 PO43-数据,可以看出三种药剂的除磷效果为 PFS 益维磷 PAC。 四.三种除磷剂的处理成本对比 投加浓 度( mg/L) 处理成本 (元/吨水) 40 35 聚合氯化铝( PAC) 30 25 20 益维磷 0.10 聚合硫酸铁 0.08 投加浓 度 处理成本 0.06 15 0.04 10 0.02 5 0 0.00 10月6日 10月12日 10月18日 10月24日 10月30日 11月6日 11月12日 11月18日 11月24日 日期 图 3 三种除磷药剂的投加浓度及处理成本图 由图 3 可以看出,PAC 的投加浓度在 5.62-8.41mg/L 之间波动,相对稳 定,均值为 7.85mg/L,处理成本在 0.03-0.05 元/吨水之间波动,均值为 0.04 元/吨水。益维磷试验期间投加浓度在 12.12-33.86mg/L 之间波动,均值为 22.83mg/L , 处 理 成 本 为 0.064 元 / 吨 水 。 PFS 试 验 期 间 投 加 浓 度 在 2.95-8.66mg/L 之间波动,均值为 6.15mg/L,处理成本为 0.023 元/吨水。(在 最初试验时,为了确保稳定达标,益维磷与聚铁均加大了药剂的投加量。PAC 单价 410 元/吨,PFS 暂按 410 元/吨,益维磷 2800 元/吨) 因此,综上可得出三种药剂的处理成本为益维磷 PAC PFS。 五.试验期间生物除磷数据分析 (1)厌氧释磷 4 益维磷 3 2 聚合硫酸铁 释磷 量 厌氧进水 PO3-(mg/L) 4 1 0 11月5日 11月8日 11月11日 11月14日 11月17日 11月20日 11月23日 日期 图 4 厌氧释磷图 如图所示,厌氧池进水 PO43-在 1.4-2.6mg/L 之间波动;释磷量在-0.34~0.87 之间。理论上认为,聚磷菌在厌氧状态下只能直接利用挥发性脂肪酸(VFAs) 形成 PHB,释放出磷酸盐,释磷量应为正值。出现负值分析认为是除磷药剂投 加过量,过量投加的药剂随回流污泥回流至厌氧池,在厌氧池发生混凝剂吸附磷 的反应,导致 PO43-值降低。 (2)好氧吸磷 3.0 益维磷 2.5 2.0 1.5 聚合硫酸铁 吸磷 量 好氧池出水 PO43-(mg/L) 1.0 0.5 0.0 11月10日 11月13日 -- 11月19日 11月22日 日期 图 5 好氧吸磷图 由图可以看出,好氧池出水加药前 PO43-在 0.99-1.5mg/L 之间波动,均值为 1.24mg/L;好氧池吸磷量在 0-1.11 之间波动,均值为 0.40mg/L。 2015-2016 年释磷量与吸磷量记录表 日期 厌氧释磷 好氧吸磷 厌氧池进水 厌氧池出水 释磷量 好氧池进水 好氧池出水 吸磷量 2015.07.15 10.63 14.34 3.71 5.8 3.77 2.03 2015.07.31 8.48 14.93 6.45 7.27 2.15 5.12 2015.08.28 7.79 19.95 12.16 9.78 4.37 5.41 2015.09.16 6.32 10.17 3.85 3.55 1.29 2.26 2015.10.16 10.89 13.95 3.06 4.6 1.94 2.66 2015.12.17 17.28 22.82 5.54 7.02 2.69 4.33 2016.05.25 20.38 23.31 2.93 10.66 6.37 4.29 2016.07.06 9.29 11.57 2.28 6.29 2.64 3.65 2016.08.24 7.07 8.48 1.41 6.32 4.24 2.08 对比 2015 年-2016 年监测的厌氧池释磷量和好氧池吸磷量,目前的释磷和吸 磷效果不佳,说明除磷药剂的投加对生物除磷产生了一定的影响。分析认为:在 生物处理系统内,PO43-与回流污泥中残余的化学除磷药剂形成溶解度相对较小 的磷酸盐沉淀,这种沉淀物不会在好氧阶段被聚磷菌利用,导致好氧吸磷所需磷 不足,聚磷量降低,并直接影响厌氧释磷。这种周而复始的影响下,生物系统的 厌氧释磷、好氧吸磷功能逐步丧失,从而体现为化学协同除磷导致污水处理厂生 物除磷能力下降。 六.三种药剂的优缺点对比 (1)聚合氯化铝 铝盐的优点是长期以来我国水处理除磷试剂普遍采用铝盐混凝剂,具有丰富 的实践经验及运行管理经验;其溶液酸性较弱,对设备基本不存在腐蚀性。 缺点:a.有效成分较低; b.与铁盐相比,适用的 pH 值较小,受水温的影响较大; c.对生物会有一定影响。 (2)益维磷 由于本产品不是水处理除磷试剂中普遍采用的药剂,因此产品的特点只能是 厂家提供的特点: a.高效:除磷效率可高达 95%以上,处理后的水质优于国家一级 A 排放标准; b.经济:具有投加量小,污泥增加量少,综合成本低的优点; c.便捷:投加简单方便,不改变原有工艺,可根据工艺条件和污水水质选择 合适的投加点; d.安全:对微生物群无影响,同时具有降低出水 SS 功能。 但在我厂药剂试验效果比较中,发现其药剂成本并不低。 (3)聚合硫酸铁 铁盐的优点主要是适用的 pH 值范围大,受水温的影响小。 缺点:a.由于铁盐与水中的杂志形成溶剂性络合物,造成出水带黄色; b.铁盐的酸性较强,对设备存在一定的腐蚀性。 有研究发现,硝化菌和亚硝化菌的活性均会受到投加铁盐的影响,可能是由 于污泥絮体紧密性的增强限制了硝化菌与氧气接触,损坏了它们的活动,但投加 Fe(Ⅲ)所形成的絮体结构相对松散,其影响比 Fe(Ⅱ)稍小。 七.结论 结论:(1)在 PAC、PFS 和益维磷三种药剂生产性试验期间进水 TP 相对 稳定,深度处理段除磷剂加药正常,不会对试验效果产生影响。 (2)三种药剂的除磷效果为 PFS 益维磷 PAC,处理成本为益维 磷 PAC PFS,PFS 处理效果最好,成本最低。 (3)除磷药剂的投加,对生物除磷产生了一定的抑制作用,厌氧释 磷量与好氧吸磷量出现大幅下降,药剂投加量的过大甚至导致厌氧池吸磷现 象。

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