聚合氯化鋁(PAC)的絮凝作用在污水處理中的應用研究

高桂梅

(秦皇島市第三污水處理廠，河北　秦皇島　066000)

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聚合氯化鋁(PAC)的絮凝作用在污水處理中的應用研究

高桂梅

(秦皇島市第三污水處理廠，河北秦皇島066000)

為解決污水處理中的一些實際問題，通過試驗研究了聚合氯化鋁(PAC)的絮凝作用在控制污泥膨脹和提高除磷效率方面的應用，提出了向發(fā)生膨脹的污泥中加入聚合氯化鋁，聚合氯化鋁可以起到控制膨脹的作用，向二級出水中加入聚合氯化鋁，可以提高除磷效率。但應綜合考慮運行情況，確定最佳投藥量，以達到既定的混凝效果。

聚合氯化鋁(PAC)；絮凝作用；污水處理；應用

聚合氯化鋁(PAC)是一種無機高分子混凝劑，對各種水質(zhì)及其pH的適應性很強，礬花形成快，顆粒大而重，對溫度適應性也很強，可在低溫下使用，且投加量少，產(chǎn)泥也少，使用、管理操作都較方便，對管道的腐蝕性也小?；诰酆下然X(PAC)的這些特點，進行了以下研究。

1　聚合氯化鋁(PAC)控制污泥膨脹的研究

1.1污泥膨脹的概念

污泥膨脹是活性污泥常見的一種病態(tài)現(xiàn)象，系指活性污泥由于某種原因的改變，產(chǎn)生沉降性能惡化，不能在二沉池內(nèi)進行正常的泥水分離，污泥隨出水流失。發(fā)生污泥膨脹以后，流失的污泥會使出水SS超標，如不立即采取控制措施，污泥繼續(xù)流失會使曝氣池的微生物量銳減，不能滿足分解污染物的需要，從而最終導致出水BOD5也超標[1]。所以，當污泥膨脹發(fā)生以后，應立即采取臨時措施，防止出水超標，以免污泥大量流失導致系統(tǒng)的徹底失敗。

1.2污泥干重、污泥沉降比、污泥指數(shù)的概念

(1)污泥干重：亦稱污泥濃度或混合液懸浮固體(mixed

liquor suspended solid,MLSS)濃度。按每升混合液所含污泥的干重(mg/L)，一般活性污泥法的MLSS控制在2000～4000 mg/L。

(2)污泥沉降比(sludge volume,SV%)：又稱30 min沉降率。指混合水樣靜置30 min后，污泥體積占混合水樣體積的百分數(shù)，以%表示。

(3)污泥指數(shù)：又稱污泥容積指數(shù)(sludge volume index,SVI)。是混合液經(jīng)30 min 靜沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占的容積，計算公式如下：

SVI的單位為mL/g，但一般常把單位省略[2]。

1.3污泥膨脹的衡量指標

發(fā)生污泥膨脹的污泥可用污泥容積指數(shù)SVI作為衡量其沉降性能好與壞的指標。SVI在200 mL/g以下為正常活性污泥，一般在50～150 mL/g，最好在100 mL/g左右。SVI在200 mL/g以上標志著活性污泥發(fā)生膨脹[3]。

表1列出了發(fā)生污泥膨脹的某曝氣池混合液連續(xù)一周的SV30、MLSS、SVI值。

表1　連續(xù)一周的SV30、MLSS、SVI值

1.4向膨脹污泥中加入聚合氯化鋁(PAC)的試驗研究

1.4.1試驗程序

(1)取5個1 L的玻璃燒杯洗凈待用。

(2)向每個燒杯中加入1000 mL發(fā)生污泥膨脹的曝氣池混合液，并確保每個燒杯中的水質(zhì)一致?；旌弦簯腋」腆w濃度MLSS是3294 mg/L，污泥30 min沉降率SV30是99.5%，污泥指數(shù)SVI是302.06 mL/g。

(3)同時向5個燒杯中，分別加入0.02 g，0.05 g，0.10 g，0.20 g，0.50 g的PAC粉末。

(4)向每個燒杯中放入相同的攪拌器進行攪拌，攪拌速度為75 r/min，攪拌時間控制在10 s，然后停止攪拌，并取出攪拌器。

(5)觀察各杯30 min沉降率SV30(%),計算各自的SVI值。

(6)向加0.50 gPAC粉末的杯子中又加了20 g的PAC粉末，攪拌后靜置，觀察杯內(nèi)混合液沉降情況。

1.4.2試驗結(jié)果

向膨脹污泥中加入不同量的PAC粉末，試驗結(jié)果見表2。

表2　加入不同量PAC粉末的試驗結(jié)果

由結(jié)果可以看出，SVI是302.06 mL/g的原膨脹污泥，在分別加入0.02 g，0.05 g，0.10 gPAC粉末后，SVI分別是198.85 mL/g，188.22 mL/g， 185.18 mL/g，SVI均降到了200 mL/g以下，說明PAC的加入對控制污泥膨脹能起到一定作用，而且隨著PAC粉末加入量的增加，SVI呈下降趨勢。但是，在原膨脹污泥中分別加入0.20 g，0.50 gPAC粉末后，SVI則分別是189.74 mL/g，194.29 mL/g，也就是說隨著PAC粉末加入量的增加，SVI又呈現(xiàn)了上升趨勢，而且向加0.50 g PAC粉末的燒杯中又加了20 gPAC粉末后，杯內(nèi)混合液一點兒沉降都沒有了，說明PAC投加量過多，反而會降低污泥沉降性能。

2　聚合氯化鋁(PAC)提高除磷效率的研究

2.1試驗程序

(1)取若干個1 L的玻璃燒杯洗凈待用。

(2)向每個燒杯中加入1 L的二級出水，并確保每個燒杯中的水質(zhì)一致。

(3)同時向每個燒杯中加入不同量的PAC粉末，分別混勻，放置使沉淀。從投藥時刻起攪拌1～3 min，攪拌時間取決于運行中實際混合時間。

(4)取每個燒杯中經(jīng)混凝沉淀之后的上清液與二級出水平行做總磷(TP)測定(采用過硫酸鉀消解，鉬銻抗分光光度法[4]測定)，分別計算經(jīng)混凝沉淀后的TP去除率。

2.2試驗結(jié)果

連續(xù)試驗3天，第一天是1 L二級出水中加入0.02 gPAC粉末；第二天是1 L二級出水中分別加入0.06 g、0.10 gPAC粉末；第三天是1 L二級出水中分別加入0.10 g、0.15 g、0.20 g PAC粉末，3天的試驗結(jié)果分別見表3～表5。

表3　第一天的試驗結(jié)果

表4　第二天的試驗結(jié)果

表5　第三天的試驗結(jié)果

由結(jié)果可以看出，向二級出水中分別加入不同量的PAC粉末，隨著PAC粉末量的逐漸增加，混凝沉淀后的上清液TP值逐漸下降，TP去除率逐漸升高，最高的達到93.72%，而且同樣是加入0.10 g PAC粉末試驗，第二天TP的去除率為62.89%，而第三天的TP去除率卻達到82.72%，這可能與出水水質(zhì)等因素有關(guān)。

3　結(jié)　論

(1)向發(fā)生膨脹的污泥中加入聚合氯化鋁，此時的聚合氯化鋁可以改善污泥沉降性能，起到臨時控制污泥膨脹的作用，但是投加量不可太多，否則會降低處理效果。

(2)向二級出水中加入聚合氯化鋁，此時的聚合氯化鋁可以提高除磷效率，磷去除率可達90%以上。

(3)在實際運行中，應綜合考慮曝氣池混合液或二級出水的性質(zhì)及其變化規(guī)律，控制好pH及堿度、混合強度、絮凝反應條件等，確定最佳投藥量，以達到既定的混凝效果。

[1]王洪臣.城市污水處理廠 運行控制與維護管理[M].北京:科學出版社,1997:85-86.

[2]王家玲.環(huán)境微生物學.2版[M].北京:高等教育出版社,2004:216-217.

[3]周群英.環(huán)境工程微生物學.2版[M].北京:高等教育出版社,2000(2005重印):234-235.

[4]國家環(huán)境保護總局 水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法.4版[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2002(12):244-248.

Application Study of Flocculating Effect of Polyaluminium Chloride in Sewage Disposal

GAOGui-mei

(The Third Sewage Treatment Plant of Qinhuangdao City, Hebei Qinhuangdao 066000, China)

To solve some practical problems in the sewage disposal, the application of the flocculating effect of polyaluminium chloride in the way of controlling sludge bulking and raising phosphorus removal efficiency was studied. It was proposed that if polyaluminium chloride was acceded to the bulking sludge, polyaluminium chloride can play a role in controlling sludge bulking, if polyaluminium chloride was acceded to the secondary effluent, polyaluminium chloride can play a role in raising phosphorus removal efficiency. But the running conditions should be compromised, the optimal dosage should be confirmed, so that the established coagulation effect can be achieved.

polyaluminium chloride; flocculating effect; sewage disposal; application

高桂梅(1970-)，女，高級工程師，主要研究方向為污水檢測及污水處理。

X703

A

1001-9677(2016)05-0129-03