晶種濾池HAP結晶過濾除磷效能及工藝特性研究.pdf

1、伴隨日益嚴重的水體富營養(yǎng)化問題，世界水資源面臨巨大的威脅。污水廠常規(guī)的脫氮工藝已基本上能使氮元素達標排放，因此磷元素的污染控制成為目前水資源保護的重要課題。傳統(tǒng)生物、化學和吸附除磷法在廢水除磷方面發(fā)揮了重要作用，但都存在諸多不足，特別是無法實現磷的回收利用。磷是現代工業(yè)的重要原料，按照現代開采磷和利用磷的模式，磷資源面臨枯竭的危險。結晶法除磷具有良好的除磷效果，并且能從廢水中生成可回收利用的HAP（羥基磷酸鈣）或MAP（磷酸銨鎂）。利用

2、結晶法除磷不僅可以解決日益嚴重的水體富營養(yǎng)化問題，而且還可以成為解決磷資源危機的途徑。結晶法的關鍵在于晶種的選擇。鋼渣和礦渣具有較高的CaO、FeO、Al2O3等活性物質含量，具有合成晶種濾料的潛質。
　　 因此為了探討利用兩種晶種濾料處理低濃度含磷廢水進行結晶除磷的可行性，本實驗以濾池模型反應器為依托，研究濾池過濾工藝處理城市低濃度含磷廢水結晶除磷的條件控制規(guī)律。試驗研究過程中，通過考察鋼渣、礦渣、鋼渣基復合晶種濾料和礦渣基復

3、合晶種濾料對水溶液中磷的去除動力學特征，對比四種濾料的除磷特性；通過對比鋼渣、礦渣、鋼渣基復合品種濾料及礦渣基復合晶種濾料的除磷效率及其結晶效果，探討兩種晶種濾料進行結晶除磷的可行性；通過系統(tǒng)考察鈣磷比、pH和HRT對濾池結晶除磷的作用效能，尋找兩種晶種濾料結晶除磷的工藝優(yōu)化參數；通過考察COD、氨氮和曝氣對結晶除磷效率的影響，研究探討晶種濾池連續(xù)運行的技術控制措施。
　　 研究結果表明，四種材料的平衡磷去除量大小順序為：礦渣＜

4、礦渣基復合晶種濾料＜鋼渣＜鋼渣基復合晶種濾料，四種濾料的除磷效果依次為：礦渣＜礦渣基復合晶種濾料＜鋼渣基復合晶種濾料＜鋼渣，結合除磷效果和除磷反應產物分析，鋼渣基復合晶種濾料和礦渣基復合晶種濾料能通過反應時間的延長和進水條件的控制實現磷的回收利用。
　　 提高鈣磷比能促進晶種濾池除磷效能的提高。當原水pH=7，HRT為30min時，將鈣磷比從1提高到1.5，鋼渣基復合晶種濾池能使出水磷濃度低于0.5mg/L;當原水pH=7，HR

5、T為60min時，將鈣磷比從2.5提高到3，礦渣基復合晶種濾池能使出水磷濃度能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》一級A排放標準。
　　 提高pH能提升晶種濾池的除磷效能。當原水pH=7，HRT為30min，n(Ca)/n(P)為1時，將pH從7提高到8，鋼渣基復合晶種濾池能使出水磷濃度低于0.5mg/L；當原水pH=7，HRT為60min，n(Ca)/n(P)為2.5時，將pH從7提高到8，礦渣基復

6、合晶種濾池能使出水磷濃度能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》一級A排放標準。
　　 不同濃度的COD(0～100mg/L)和氨氮(0～30mg/L)對晶種濾池結晶除磷未造成任何影響。
　　 采用曝氣的方法可以提高原水的pH值，調整氣水比能為結晶過程創(chuàng)造適宜的堿性環(huán)境。當原水pH=7，n(Ca)/n(P)為1時，將氣水比從0提高到10，鋼渣基復合晶種濾池能使出水磷濃度低于0.5mg/L;當原水

7、pH=7，n(Ca)/n(P)為2.5時，將氣水比從0提高到10，礦渣基復合晶種濾池能使出水磷濃度能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》一級A排放標準。
　　 隨著HRT的升高，鋼渣基復合晶種濾池和礦渣基復合晶種濾池除磷效率都得到提高，源于廢水中pH和鈣離子濃度的增加。
　　 處理模擬廢水，鋼渣基復合晶種濾池和礦渣基復合晶種濾池在各自的最優(yōu)條件下的運行周期分別為16d和14d。通過對結晶產物進