引江濟(jì)湖工程原水除磷工藝及其機(jī)理研究.pdf

1、武漢東湖富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，其中磷是產(chǎn)生水體富營養(yǎng)化的主要元素之一。長江水作為我國許多省份的飲用水水源，水質(zhì)條件較好。通過引江濟(jì)湖工程，通過青山港渠將長江和東湖連通，可以用長江水來改善東湖水的水質(zhì)。但根據(jù)《水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），在總磷這個(gè)指標(biāo)上，湖水較江水的要求更加嚴(yán)格，所以需要在長江水引入東湖之前進(jìn)行除磷處理。本研究以長江武漢段原水作為進(jìn)水；控制攪拌條件為：快速攪拌1min，轉(zhuǎn)速400r/min；中速攪拌4min，

2、轉(zhuǎn)速120r/min；慢速攪拌8min，轉(zhuǎn)速60r/min，沉淀30min；采用五種常用無機(jī)混凝劑：硫酸鋁（Al2(SO4)3）、三氯化鐵（FeCl3）、聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS）和聚合氯化鋁鐵（PAFC），進(jìn)行燒杯除磷實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)論如下：
　?。?）綜合考慮處理效果和藥劑費(fèi)，以將原水總磷（TP）去除到0.05mg/L以下為目標(biāo)，PAC為最佳無機(jī)混凝劑。
　?。?）TP的去除主要發(fā)生在沉淀階段的初期，PO4-

3、P的去除主要發(fā)生在混凝階段。在混凝劑投加量較少時(shí)，TP的去除是化學(xué)沉淀反應(yīng)以及混凝沉淀反應(yīng)共同作用的結(jié)果；當(dāng)投加量繼續(xù)增加時(shí)，去除水中的TP主要依靠化學(xué)沉淀作用。對五種混凝劑而言，Al2(SO4)3、FeCl3對PO4-P的去除效果較好，PAFC對PO4-P的去除效果接近低分子混凝劑，而高分子混凝劑PAC、PFS對非溶解性磷去除效果較好。經(jīng)處理后，水中不同形態(tài)的PO4-P所占比例發(fā)生變化，H2PO4-所占的比例升高，HPO42-的比例降

4、低。隨著PAC和PFS投加量的增加，H2PO4-在出水磷酸鹽所占的比例可以達(dá)到90％左右；PAFC和FeCl3在這個(gè)指標(biāo)上所占比例約為80％；Al2(SO4)3約為75％。
　?。?）在原水中投加PAC的同時(shí)，同步投加三種不同種類助凝劑：陽性PAM、陰性PAM和非極性PAM，得知3種助凝劑都可以降低混凝后的沉淀時(shí)間。綜合考慮處理效果和經(jīng)濟(jì)因素，最佳助凝劑為非極性PAM，投加量為0.05mg/L。（4）同步投加PAC和非極性PAM，

5、在除磷過程中可以同步去除水中的CODCr和TN。對CODCr和TN的去除率約為30％和25％。
　?。?）以PAC作為的混凝劑，得出以TP為變量的混凝劑投加量公式為：
　　y=3.73e5.12x
　　以PO4-P為變量，混凝劑投加量公式為：
　　y=1054e16.36x
　?。?）以PAC作為混凝劑，混凝沉淀的產(chǎn)泥量公式為：
　　y=alnx+0.9(TP-PO4)
　　針對所采用的試驗(yàn)原水