不同混凝剂对玉米深加工废水的混凝除磷研究

不同混凝剂对玉米深加工废水的混凝除磷研究

主要研究污水深度处理。

刘鹏，张文华，安洲，龙北生，刘红波，康华，罗松(长春工程学院水利与环境工程学院，长春130012)

摘要：试验采用聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁(FeCl3)及氧化钙(CaO)3种混凝剂对某玉米深加工企业的含磷废水进行混凝试验，考察药剂投加量、原水pH及反应时间对污水中的去除效果，以便为后续污水深度处理工艺改造提供参考。

关键词：聚合氯化铝；三氯化铁；氧化钙；混凝试验

doi:10.3969/j.issn.1009-8984.2015.03.019

收稿日期：2015-05-28

基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07202-009-01-02)

作者简介：刘鹏(1989-)，男(汉)，长春，在读硕士

通讯作者：张文华，龙北生

中图分类号：X703献标志码：A

玉米深加工企业是耗水大户，也是排水大户，其排放污水具有“四高一低”的特点，即CODcr高、SS浓度高、总氮浓度高、磷酸盐含量高、pH低[1]，采用常规的生物处理技术可以实现对CODcr、SS、氨氮的达标处理，但对磷的处理效果却不好。目前，生物法和化学法是除磷的常用技术。生物法除磷虽经济，但受诸多因素的影响，并不能取得良好的处理效果；化学法除磷操作简单，但耗费药剂：所以在实际应用中化学法常与生物法相结合，实现对磷的高效去除[2-5]。

1混凝试验

1.1　原水水质

试验用水来自某玉米深加工企业污水站的二沉池出水，该出水经过“EGSB+A/O”工艺处理，其水质状况见表1。

表1　试验原水水质

1.2　试验仪器与试剂

仪器：721E型可见光分光光度计、JJ-4六联数显电动搅拌器、LD4-2低速离心机、雷磁PHSJ-4A。混凝试剂：聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁(FeCl3)、氧化钙(CaO)。

1.3　试验方法

2混凝除磷机理

2.1　铁盐、铝盐除磷机理

铝盐、铁盐是目前常用的2种混凝剂系列，其在混凝除磷方面的作用相似，主要通过水解产生的金属离子与水中的磷酸根离子反应生成难溶物，并最终以沉淀的形式从水中排除，相应的反应式如下：

铝盐、铁盐溶于水后，Al3+、Fe3+可与磷酸根反应，生成难溶沉淀物，还可以经过水解、聚合或配合反应形成多种形态的配合物、络合物及氢氧化物等，形成的配合物、络合物能有效降低水中胶体的ξ电位，并通过电性中和、吸附架桥、网捕作用使胶体和颗粒物脱稳、凝聚，形成沉淀物从水中沉降下来，从而实现磷的去除[6-7]。

2.2　钙盐除磷机理

主反应：

粗筛分装置分离粒径大于22mm固体物质，通常采用一体化螺杆筛分装置、洗涤转鼓等。大量实际工程案例证明，一体化螺杆筛分装置尤为适用于通沟污泥处理，可分离粗大物质，同时不断进行物料匀化洗涤。

3试验结果与分析

3.1　药剂投加量对混凝效果的影响

图1　不同PAC投加量对PO 3- 4—P去除效果的影响

图2　不同FeCl 3投加量对PO 3- 4—P去除效果的影响

图3　不同CaO投加量对PO 3- 4—P去除效果的影响

同时，就混凝剂投加量而言，试验中实际消耗的混凝剂的量要大于根据化学平衡关系计算的理论值，这是因为污水中含有的其他杂质离子可以与混凝剂反应，消耗了一定量的药剂，且当要求出水的磷含量越低，所投加的药剂量就越大[5，12]。因此，要想获得低含磷量的出水，有时所需的PAC、FeCl3混凝剂的投加量就越大，这也间接增大了污水的处理成本。

3.2　pH对混凝效果的影响

将原水的pH依次调整为5、6、7、8、9、10，其他条件不变，分别投加1 300 mg/L PAC、600 mg/L FeCl3进行混凝试验，试验结果如图4所示。

图4　pH对PO 3- 4—P去除效果的影响

3.3　反应时间对混凝效果的影响

将试验的搅拌时间依次控制为5 min、10 min、15 min、20 min，其他条件不变，分别投加1 300 mg/L PAC、600 mg/L FeCl3及200 mg/L CaO进行混凝试验，试验结果如图5所示。

图5　反应时间对PO 3- 4—P去除效果的影响

4结语

2)原水的初始pH对FeCl3的混凝效果影响较大，而对PAC的影响较小，采用FeCl3为混凝剂时，原水的pH控制在5～7之间即可取得较好的混凝效果。

3)以PAC、FeCl3、CaO为混凝剂时，反应时间可控制在10 min左右，此时的混凝反应已几乎全部完成。

参考文献

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[6] 郑福灵.微絮凝过滤工艺用于污水深度处理的中试研究[D].广东：广州大学，2009.

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[8] 董婧蒙.传统钙法除磷的机理及改良[D].重庆：重庆大学，2009.

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[11] 刘明华.混凝剂混凝技术[M].北京：化学工业出版社，2011.

[12] 邱维，张智.城市污水化学除磷的探讨[J].重庆环境科学，2002(2)：81-84.

The research on removing phosphorus from corn In-depth

processing wastewater by using different coagulant agents

LIU Peng，et al.

(SchoolofWaterConservancy&EnvironmentEngineering，

ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China)

Abstract：Three kinds of coagulant agents，polyaluminium chloride(PAC)，ferric chloride(FeCl3)，and calcium oxide(CaO)are used to made coagulation tests to the phosphorus wastewater in corn in-depth processing enterprises.The factors related to different dosage of coagulant agents，pH of the wastewater，and the removing effect of PO43—P in wastewater by responsible time are studied in the test，to provide reference to the process reconstruction of depth treatment of wastewater.

Key words：polyaluminium chloride；ferric chloride；calcium oxide；coagulation test