【生活污水处理AAO工艺中投加不同量聚氯化铝粉末的效果实验探析4700字（论文）】

生活污水处理AAO工艺中投加不同量聚氯化铝粉末的效果实验分析摘要随着社会发展，城镇化进程加快，工业生活污水处理量增加，污水处理量增加，但在污水处理方面并没有明显改善，许多污水处理厂的运行不能达标。污水处理厂大多采用AAO工艺。本研究针对目前污水厂存在的问题，提出在AAO工艺中投加不同量聚氯化铝粉末，研究不同量pac粉末投加下，污泥沉降性能、处磷效率、曝气池污泥的絮凝能力、二级出水除磷效率的情况，实际操作还应考虑曝气池或二次污水的性质及其变化规律，控制pH值和碱度，混合强度，絮凝反应条件，确定最佳剂量达到最佳冷凝效果。关键词：生活污水；聚氯化铝；aao；工艺目录引言 1一、aao工艺概述 11.1aao工艺简介 11.2aao工艺的特点 1二、实验过程 22.1实验一 22.1.1实验方法 22.1.2仪器和试剂 22.1.3水样与PAC的指标 32.1.4PAC对污染物的去除效果 32.1.5结果与讨论 32.2实验二 62.2.1试验程序 62.2.2试验结果 62.3实验三 72.3.1试验程序 72.3.2试验结果 7结论 8参考文献 10引言随着人类的进步和工农业生产的发展，人们已经意识到，水不是一个取之不尽的资源，城市污水的处理受到社会的广泛关注。近年来，随着城市污水处理厂数量的增加，污水排放标准的提高，出现了污水处理新问题。聚氯化铝是一种高效净水器，在行业中最大的用途是做水处理絮凝剂，但其絮凝效果，不仅通过自身的氧化铝含量，盐度等，对于不同的水质，其絮凝效果也不同。在实际生产中，PAC（氯化铝）应用于AAO工艺，一方面应对PAC的质量进行评估，另一方面应根据原水的水质来确定PAC的数量剂量。水质变化，PAC质量变化时，应调整PAC用量，使加工条件相同，PAC量达到最小值，这是节省成本，另一方面则是能源环保。一、aao工艺概述1.1aao工艺简介AAO方法是厌氧-缺氧-好氧处理过程的缩写，如图1所示。这个过程是20世纪中叶由美国一些专家同时完成的脱氮，除磷污水处理工艺，在厌氧-需氧（A/O）方法的基础上，改进了氮气。发展历程已有四十多年历史，由于工艺简单，可以考虑到氮磷去除效果好，所以得到更快的发展，在污水处理厂，住宅污水处理站和工业废水治疗设施等系统得到广泛应用，学者们对此工艺的研究也逐渐深入。图1：AAO处理工艺1.2aao工艺的特点（1）AAO工艺占地面积小，比其他类似工艺的水力停留时间短，是最简单的同步氮磷去除工艺之一。（2）污泥在厌氧，缺氧和有氧状态下交替生存，SVI值一般小于100，减少丝状菌的增殖和污泥膨胀的风险。（3）AAO工艺除磷效率高，因此排污含磷浓度高，肥料效率高。（4）在AAO状态的正常运行中，不要在缺氧层和PAM等除磷剂中添加额外的碳源，只有在厌氧池和缺氧槽中稍微搅拌才能使污泥停留，运行成本低于其他工艺。二、实验过程在选择城市污水处理工艺时，尤其需要考虑脱氮除磷技术，其中最为广泛应用的工艺为AAO工艺。AAO工艺中的AA分别为厌氧释磷池与缺氧反硝化池，二者都需要生物可利用碳源，为强化氮磷的去除，除优化进水碳源分配外，还需要强化水中颗粒性碳源向溶解性碳源的转化。由于城镇污水处理厂存着低碳的特点，在工程设计时，通常省略初沉池，省略初沉则相应带来颗粒性碳源在传统AAO工艺中向溶解性碳源转化不足的问题。为解决该问题，本研究将PAC应用到AAO工艺中。现就PAC在AAO工艺中的应用进行讨论。聚氯化铝（PAC）是一种无机聚合物凝结剂，各种水质及其pH适应性非常强，明矾形成速度快，重，重颗粒，温度适应性强，使用温度低，用量少，泥量少生产，使用，管理操作更加方便，管道腐蚀也很小。基于聚氯化铝（PAC）的这些特征，将PAC应用于AAO工艺，并进行以下研究。2.1实验一2.1.1实验方法(1)GB15892-2009《生活饮用水用聚氯化铝》；(2)GB11914-89《水质化学需氧量的测定》；(3)GB11893-89《水质总磷的测定》；(4)HJ535-2009《水质氨氮的测定》；(5)GB11901-89《水质悬浮物的测定》；(6)GB6920-86《水质pH值的测定》。2.1.2仪器和试剂（1)混凝实验：JJ-4六联电动搅拌机(金坛市恒丰仪器厂)。(2)化学需氧量(COD)的测定：重铬酸钾(优级纯)，HCA-100标准COD消解器(江苏姜堰华晨仪器有限公司)；硫酸亚铁按(分析纯)，天津致远化学试剂有限公司；；硫酸亚铁(分析纯)，上海山海工学团实验二厂；上海展云化工有限公司菲啰啉(分析纯)，江苏强盛化工有限公司。(3)总磷(TP)的测定：过硫酸钾(分析纯)，优耐德引发剂(上海)有限公司；756P紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)。(4)氨氮(NH3-N)的测定：756P紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)。(5)悬浮物(SS)的测定：微孔滤膜(0.45微米)，上海半岛实业有限公司净化器材厂；砂芯过滤器(杭州高品电子科技有限公司)；BT125D天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)。(6)pH值的测定：pH610便携式pH计(北京中仪科信科技有限公司)。(7)PAC的测定：氯化锌(分析纯)，上海凌峰化学试剂有限公司；调节式电炉(北京中兴伟业仪器有限公司)；百里酚蓝(指示剂)，上海展云化工有限公司；铝粉(高纯试剂)，上海埃彼化学试剂有限公司。2.1.3水样与PAC的指标(1)水样为某城市生活污水处理厂原水：COD:125mg/L、TP：5.85mg/L、NH3-N：21.1mg/L、SS：42.9mg/L、pH值：7.55。(2)市售液态PAC：氧化铝(Al2O3)：10.0%、盐基度：65%、不溶物：0.14%、pH值：4.50。2.1.4PAC对污染物的去除效果在干净的烧杯中分别放置六份2000mL的水，依次加入PAC使用液(市售液态PAC稀释25倍)1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL，放在六电混合器中，以300r/m搅拌30分钟。搅拌后，将混合物静置30分钟。将每个烧杯的上清液进行COD，TP，NH3-N，SS，pH测定。2.1.5结果与讨论（1）PAC投加量对COD的去除效果图1：PAC投加量以Al2O3计从图1可以看出，随着PAC用量的增加，COD的去除率迅速增加。当剂量为4mg/L时，去除率为37.6％，然后去除率随着PAC剂量的增加而增加。减速率增加时，当剂量为8mg/L时的去除率达到42.9％，然后增加PAC用量，COD去除率不再改变。COD是水的有机污染的重要指标，可以反映水的污染程度。因此，PAC的COD去除率可以反映其对城市污水的综合净化效果。（2）PAC投加量对TP的去除效果图2：PAC投加量以Al2O3计从图可以看出。2PAC对TP去除有很好的影响。随着PAC剂量的增加，TP的去除率迅速增加。当剂量为2mg/L时，去除率达到77.6％，随着PAC增加速度的增加，去除率下降趋于平缓。当剂量为10mg/L时，去除率达到96.8％，PAC剂量增加，TP去除率基本不变。水富营养化的关键因素是磷，“城市污水处理厂污染物排放标准”在磷排放标准中有非常严格的要求，PACTP为96.8％的去除率，可用于深层去除磷，效果优异。（3）PAC投加量对NH3-N的去除效果图3：PAC投加量以Al2O3计从图3可以看出，PAC对氨氮的去除效率差。随着PAC用量的增加，去除率先升高后降低。当剂量为8mg/L时，去除率达到最高值22.3％。然后增加PAC的用量，氨氮去除率降低。生活污水中氨水含量往往较高，本实验中使用的水样，氨氮指数为21.1mg/L，达到目标排放标准，主要依靠其他方面的过程。在去除氨氮的同时，PAC只能发挥配套作用。（4）PAC投加量对SS的去除效果图4：PAC投加量以Al2O3计从图4可以看出，PAC对悬浮固体的去除具有很好的效果。随着PAC剂量的增加，去除率迅速增加。当剂量为2mg/L时，去除率达到52.2％，当剂量增加至8mg/L时，去除率达到最大值的91.1％。此后，随着PAC用量的增加，去除率略有下降，保持在90％左右。PAC对SS的去除效果，通过肉眼也可以观察到，没有PAC水样品在静置后30分钟内，水中悬浮的一小部分下降，但水色较暗，较浑浊，且添加PAC水像，颜色透明，悬浮固体少。因此，当处理更多具有悬浮固体的水样时，PAC是一个不错的选择。（5）PAC投加量对出水pH的影响图5：PAC投加量以Al2O3计如图5所示，由于PAC是酸性的，流出物的pH值随着PAC量的增加而降低，而由于其稀释度和水分量都比水样品少，因此基本上无效果。2.2实验二2.2.1试验程序(1)取5个1L的玻璃烧杯洗净待用。(2)向每个烧杯加入1000m曝气池，扩大曝气池，确保每个烧杯中的水质一致。混合液悬浮固体浓度MLSS是3294mg/L，污泥30min沉降率SV30是99.5%，污泥指数SVI是302.06mL/g。(3)同时向5个烧杯中，分别加入0.02g，0.05g，0.10g，0.20g，0.50g的PAC粉末。(4)将相同的搅拌器置于每个烧杯中，以75r/min的搅拌速度搅拌，搅拌时间控制10秒，然后停止搅拌并除去搅拌器。(5)观察各杯30min沉降率SV30(%)，计算各自的SVI值。(6)用0.50gPAC粉末将20gPAC粉末加入到杯中，搅拌后搅拌，观察混合物在杯中的沉降。2.2.2试验结果将不同量的PAC粉末加入到膨化污泥中。试验结果示于表1。表1：加入不同量PAC粉末的试验结果由结果可以看出，SVI是302.06mL/g的原膨胀污泥，在分别加入0.02g，0.05g，0.10gPAC粉末后，SVI分别是198.85mL/g，188.22mL/g，185.18mL/g，SVI降至200mL/g，说明添加PAC可以起到控制污泥膨胀的作用，SVI随PAC粉末的增加而降低。然而，分别向原始膨胀污泥中加入0.20g和0.50gPAC粉末后，SVI分别为189.74mL/g和194.29mL/g。也就是说，随着PAC粉末的增加，SVI呈上升趋势，并加入0.50gPAC粉末烧杯，加入20gPAC粉末，杯子混合物没有一点沉淀，说明PAC用量过多，但会降低污泥沉降性能。2.3实验三2.3.1试验程序(1)取若干个1L的玻璃烧杯洗净待用。(2)向每个烧杯中加入1升二次污水，确保每个烧杯中的水质一致。(3)同时，向每个烧杯中加入不同量的PAC粉末，充分混合并沉淀。从给药时间1〜3分钟搅拌取决于手术时的实际混合时间。(4)（TP）测定（通过过硫酸钾消化测定，钼锑分光光度法）分别在上清液和二级流出物凝结后凝结和沉淀上清液后TP去除率。2.3.2试验结果连续试验3天，第一天加入1升二级废水，加入0.02克PAC粉；第二天是1L二次污水加入0.06g，0.10gPAC粉末；第3天为1L秒添加水0.10g，0.15g，0.20gPAC粉末，3天试验结果示于表2〜表4。表2：第一天的试验结果表3：第二天的试验结果表4：第三天的试验结果从结果可以看出，将不同量的PAC粉末添加到二次流出物中。随着PAC粉末的增加，凝结后上清液的TP值逐渐降低，TP去除率逐渐升高至93.72％，加入0.10gPAC粉末试验，第二天TP去除率为62.89％，而脱磷率第三天达到82.72％，可能与水质等因素有关。结论伤害造成的水污染深深扎根于人民群众，为了实现可持续的经济社会发展，人们对污水处理的需求较高，污染防治工作研究需要深入开展，如何有效实现污水处理的问题，药学研究应该放在重要位置，有效利用化学品的水处理这个举措本身就是在保护水环境。在PAC絮凝剂的具体应用中，生活污水处理厂应根据采购PAC的质量和处理污水的污染程度，确定AAO过程中PAC的最佳用量。发现PAC对COD，NH3-N，TP和SS有一定的影响，TP和SS的影响最为明显。在30分钟30分钟的条件下，当量为8毫克/升（PAC用量为Al2O3）时，PAC可以在污水中达到较好的效果。(1)为了通过添加聚氯化铝来扩大污泥，此时氯化铝可以提高污泥沉降性能，暂时控制污泥膨胀的作用，但用量不能太大，否则会减少处理影响。(2)通过添加聚氯化铝对二次流出物，此时氯化铝可提高除磷效率，除磷率可达90％。(3)在实际操作中，应考虑曝气池或二次污水的性质及其变化规律，控制pH和碱度，混合强度，絮凝反应条件，确定最佳剂量达到建立凝血效果。

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