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随着经济的发展和人口的增长,水资源供需矛盾日益尖锐,水资源短缺问题严重影响了工农业生产和城市建设,已成为国家经济可持续发展的严重制约因素。污水回用既能弥补现有水资源的不足,又能有效地抑制水环境污染,日益受到人们的关注。混凝-沉淀-过滤工艺通常是城市污水二级生化处理出水用于中水回用的主要工艺,因此,混凝药剂选择的恰当与否,使用正确与否,直接关系到污水的处理效果和处理成本。为此,本课题以青岛市海泊河污水处理厂的二级出水为研究对象,研究采用混凝工艺处理二级出水过程中混凝剂种类、最佳投药量、pH值以及混凝水力条件等因素对混凝效果的影响,确定最佳运行条件,为城市污水处理厂二级出水深度处理回用工程提供理论依据。
混凝的静态试验采用硫酸铝(AC)、聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁(FeCl3)以及上述三种无机混凝剂与聚丙烯酰胺复配的几种混凝剂进行试验,通过改变混凝剂种类、混凝剂投加量、控制pH值、混凝水力条件等方法,研究了这七种混凝剂对浊度、CODcr、色度、TP等的去除效果。试验研究表明:1)单独投加无机混凝剂进行混凝对比试验中,PAC对浊度、CODcr、色度的混凝效果最好,投药量最省,其投加量仅为AC投量的1/2,但对磷的去除效果不理想;pH值的变化会影响TP、CODcr等污染指标的去除率,其最佳pH值范围为7.0~9.0;试验速度梯度G值在25s-1左右,沉降时间在30min以上时,混凝效果最好。2)无机混凝剂和PAM复配使用后,可显著提高污水中各污染指标的去除效果,减少无机混凝剂的投加量;处理低浊度污水时,宜采用先投加无机混凝剂,后投加PAM的投加次序。
混凝过滤的动态试验表明,投加适量的混凝剂能够减少滤后出水浊度、色度、CODcr和TP的含量,过滤对浊度的去除效果尤为显著;其中最佳的混凝沉淀过滤工艺为聚合氯化铝(25mg/L)混凝过滤工艺、聚合氯化铝(15mg/L)和聚丙烯酰胺(0.15mg/L)复配混凝过滤工艺。如果城市二级出水COD、TP和色度基本达到杂用水标准,浊度较低时可采用不加混凝剂直接过滤工艺。
无论是混凝还是混凝过滤处理城市二级出水,对NH3-N的去除效果都不理想。