混凝法强化城市污水厂一级处理的试验研究

2014-05-05 15:41:36   来源:   点击数:2014

跟着社会经济的开展,城市污水排放量继续增加,中国水环境污染日趋严重。而要处置城市水污染的根本措施即是建造城市污水处置厂。因为中国经济尚不兴旺,为了缓解资金不足与环境污染的对立,在当前正兴修或拟建的污水处置厂中,往往选用先建一级处置,今后再逐步完善二级处置的战略。但以沉积为主的一级处置有机物去掉率较低(BOD5去掉率仅为20-30%摆布),难以有效地操控水环境污染,为了进步其去掉率,有必要加以强化处置厂来看,因为第二级生物处置单元能耗大,工作费用高,在当前资金缺少的情况下,适当数量的污水处置厂常常单元能耗大,工作费用高,在当前资金缺少的情况下,适当数量的污水处置厂常常处于中止工作或半工作状况,实践处置深度达不到设计需求,使已投入的很多资金没有充分发挥其环境效益,因此在二级生物污水处置厂中,也能够经过强化一级处置的办法来减轻二级处置的负荷。正因为如此,这些年城市污水强化一级处置技能已逐步致使国内外水处置工程界的注重,变成新的研讨热点。 

在本项研讨中,首要对混凝法强化城市污水一级处置技能进行了实验讨论。混凝法当前首要使用于给水处置和有些工业废水处置。在城市污水处置中,因为需要向废水中投加很多的混凝剂,致使污水处置本钱较高;别的污水水质常常急剧改动,致使混凝剂的投加量难以操控,然后约束了混凝法在城市污水处置领域中的使用,通常仅使用于城市污水的深度处置中。这些年,跟着化工工业迅速开展,呈现了许多新型、高效、贱卖的絮凝剂;而且工业主动化技能在给排水领域的使用越来越广,能够按水质目标主动投加混凝剂,因此混凝法与污水生物处置法对比越来越具有竞争能力。笔者选用当前常用的混凝剂聚合铝强化城市污水厂的一级处置,并对该技术与活性污泥法技术工作费用进行了经济剖析对比。 

一、实验资料与办法 

1、首要资料 

本实验研讨为实验室规划。实验污水取自武汉市水质净化厂初沉进水口:混凝剂选用聚合氯化铝。 

2、首要剖析测验项目及办法 
COD:重铬酸钾法 
BOD5:稀释倍数法 

二、反响时间对污水COD去掉率的影响 

向5个烧杯中参加0.8升污水,并参加聚合铝(其投加量为15mg/l),反响时间分别为5min、10min、15min、20min;停止沉积30分钟后取其上清液测定COD值,并按式(1)核算废水COD的去掉率。废水COD去掉率随反响时间的改动联系见图1。 
去掉率 Y=(CO-C)/CO×100% (1) 
式中:CO--处置前废水的COD值(mg/l) 
C-处置后废水的COD值(mg/l): 
在实验过程中可观察到:向污水中投加聚合铝后,生成絮体较快,大约在5分钟摆布大有些絮体已生成。从图1可知,在反响时间为5min-30min范围内,废水COD去掉率在63-74%之间,有机物去掉率相差不大。在15min摆布反响已根本到达彻底,最佳反响时间宜取为15min,故在以下实验中反响时间均取15min。 

三、污水浓度及混凝剂投加量对COD去掉率的影响 

1、实验办法同上,只不过反响时间均为15min,原水COD值不一样且聚合铝的投加量不一样。 

2、实验成果 

选用以上实验办法,对不一样浓度污水进行混凝沉积实验,改动混凝剂投加量。所得实验成果见图2。(在图2中,以聚合铝的投加量为横坐标,COD去掉率为纵坐标,绘出在不一样污水浓度下,聚合铝的投加量与COD去掉率之间的联系曲线。) 

3、实验成果剖析 

(1)从图2中可知,跟着聚合铝投加量的增大,COD去掉率也随之增加。而且在投加量低于15mg/l时,COD去掉率增长较快。一起从图中也可看出,在到达一样去掉率的情况下,关于不一样浓度的原水,因为其间所含胶体有机物的量不一样,因此所需聚合物的投加量也不一样。在COD去掉率一样的情况下,依据图2,可图解原水浓度不一样时相应的聚合铝投加量,

关于不一样的污水浓度COD去掉率相一起聚合铝相应的投加量 (单位:mg/l)表1 

污水浓度(mg/l) 74.37 103.05 116.28 122.24 161.41  
去 
除 
率(%) 45 - 6 7.8 6 3  
50 4 7 8.8 7.8 5  
55 5.6 8.2 9.8 10 9.4  
60 7 9.8 10.8 14 13  
65 8.5 11.2 12   15  
70   13 13.2 - -  

    (2)污水中的有机污染物按其物理形态,可分为悬浮性、胶体性和溶解性三类有机物。混凝法的主要去掉目标为胶体状有机物。若已知某污水中悬浮性有机物的量,则混凝法所去掉的有机物总量为所有悬浮性有机物与混凝沉淀所去掉胶体状有机物的总和,由此可算得某污水去掉1mg胶体状有机物所需混凝剂投加量。如关于原水COD为103.05mg/l 的污水而言,经测这其间悬浮性COD占23%,则对该污水而言,去掉1mg胶体性COD所需混凝剂投加量为0.257mg,具体核算进程参见表2。 

    (3)对原水COD值为74.37mg/l、116.28mg/l、122.04mg/l、161.41mg/l的废水而言(经测定其间悬浮性有机物所占的份额别离为21%、28%、30%和32%),参照表2的核算方法,经核算得到均匀去掉1mg胶体性COD所需的混凝剂投加量别离为0.240mg/l     、0.275mg/l、0.340mg/l和0.250mg/l,取其均匀值为0.272mg/mg胶体COD。故对武汉市水质净化厂进水而言,混凝剂的投量目标可定为0.272mg/mg胶体COD。 

    3、聚合铝投加量的断定 

    聚合铝的投加量应根据污水的进水水质以及所要到达的处置程度来断定。参照上述实验剖析成果可核算得出不一样浓度的污水其相应的聚合铝投加量,所得成果见表3。 

    去掉单位数量的胶体状COD所需聚合铝投加量剖析表 

表2 

总COD去掉率(%) 45 50 55 60 65  
胶体状COD去掉率(%) 22 27 32 37 42  
  胶体状COD 去掉量(mg/l) 22.67 27.82 33 38.12 43.28  
聚合铝投加量(mg/l) 6 7 8.2 9.8 11.2  
均匀投药量C(mg/mg胶体COD) 0.265 0.252 0.248 0.257 0.259  
C的均匀值(mg/mg胶体COD) 0.257  

聚合铝投加量的断定 

表3 

进水BOD5值(mg/l) 60 80 100 120 150  
进水COD值(mg/l) 86 140 195 250 330  
强化一级处置COD去掉率(mg/l) 65 65 65 50-65* 50-65*
强化一级处置出水COD值(mg/l) 30 49 68 87-125 115-165  
相应出水BOD5值(mg/l) 18.7 24.0 29.0 35-45 42-56  
去掉胶体状COD值(mg/l) 28 46 64 42-82 56-109  
聚合铝投加量(mg/l) 8 13 18 11-22 15-30  

    从表3中的剖析成果可看出,当进水BOD5值低于100mg/l时,通过混凝一级强化处置后,出水即可到达《污水归纳排放规范》(GB8978-1996)中规定的一级或二级排放规范。当进水BOD5值在100-150mg/l之间时,通过混凝处置后,出水达不到排放规范,因而还需在一级强化的基础上进一步进行二级处置。 

    四、运转费用经济剖析 

    以武汉市水质净化厂规划进水水质(BOD5值为150mg/l)和当前实践进水水质(BOD5值为50-80mg/l)为例,别离断定出各自选用强化一级处置技术流程时所需运转费用,并与该厂原有技术流程(活性污泥技术)进行对比。

 

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