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PTA废水中缺乏氮、磷营养物质,在进入生化处理系统前必须投加氮、磷营养物,导致生化处理系统出水中总磷浓度超标。另一方面,PTA废水色度较高。为降低PTA废水尾水中的总磷浓度及色度,使其能达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)的一级排放标准,本研究采用混凝-气浮工艺对PTA废水尾水进行了除磷脱色效果研究,在试验水质条件下,取得了如下研究成果。
混凝剂筛选试验结果表明,PAC、氯化铁和硫酸铝的除磷效果较好,去除1mg总磷时三种混凝剂的投加量分别为17.83mg、19.14mg、54.59mg。
pH影响试验结果表明,pH对混凝剂的除磷脱色效果影响较大,pH值从5增加到10时,TP去除率随pH的增高而降低。氯化铁除磷脱色的最佳pH范围为5~7,PAC和硫酸铝的最佳pH为5。
温度影响试验结果表明,氯化铁除磷的最佳温度为20~30℃,PAC和硫酸铝的最佳温度为30~40℃。
搅拌条件试验结果表明,在相同GT值条件下,三段搅拌反应的除磷效果优于二段搅拌。PAC、硫酸铝的适宜G值为163s-1。适当增加快速搅拌时间有利于混凝反应的进行,快速搅拌时间40s~100s时除磷效果达到最佳。
混凝剂投加量、pH、快速搅拌强度、快速搅拌时间4种影响因素的正交试验结果表明,pH是影响混凝除磷效果的主要因素,快速搅拌强度、快速搅拌时间的影响较小。实际运行时可通过调节pH值、混凝剂投加量以获得较佳的总磷去除率。
气浮中试试验结果表明,涡凹气浮必须投加大于2.5mg/L的PAM及少量表面活性剂才能获得较优的除磷效果,而浅层气浮不需投加PAM,脱色效果优于涡凹气浮。涡凹气浮与浅层气浮的分离时间分别为30min、10min。技术经济分析结果表明浅层气浮处理费用低于涡凹气浮。
采用投加氯化铁的浅层气浮工艺适于PTA废水生化处理出水的除磷脱色,在较优运行条件下出水中磷酸盐≤0.5mg/L,色度≤50倍,COD≤100mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。