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杭州市七格污水廠(chǎng)地處錢(qián)塘江下游強潮河口段,由主城區的第三污水系統、臨平污水系統以及下沙污水系統的污水子系統組成,總體規模為150*10^4m3/d,采取分期建設實(shí)施,一、二期工程均采用A/A/O污水處理工藝,其中二期為倒置A/A/O工藝,出水水質(zhì)執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918)2002)的一級B標準。由于七格污水廠(chǎng)二期出水總磷濃度無(wú)法穩定達標(<1mg/L),故針對二期除磷設計了加藥除磷試驗(試驗一、二、三),考察除磷劑種類(lèi)、投加點(diǎn)、投加量等對去除總磷的影響。

試驗一:目前七格污水廠(chǎng)使用的除磷劑為硫酸鋁,根據其他污水廠(chǎng)的加藥除磷經(jīng)驗推薦增加聚合鋁鐵、氯化鋁等除磷劑,并進(jìn)行不同除磷劑的對比試驗,考察所選用的除磷劑對總磷的去除效果,從而得到較佳除磷劑或組合除磷劑?？紤]到氯化鐵投加后對設備的腐蝕性較為嚴重,故予以去除。

試驗二:除磷劑投加方式一般可分為前置投加(沉砂池出水)、同步投加(生物曝氣池)、后置投加(生物池出水)三種方式。前置投加能在除磷的同時(shí)去除相當量的有機物,減輕生物處理負荷,但會(huì )造成進(jìn)水碳源的流失而影響到后續工藝對氮、磷的去除;此外,如果采用在初沉池前投加除磷劑進(jìn)行化學(xué)除磷,則初沉池還需將含磷沉淀污泥去除。同步投加和后置投加可避免上述問(wèn)題,但同步投加在生物池中的除磷劑稀釋嚴重,會(huì )造成除磷劑成本增加。故設計不同投加點(diǎn)試驗進(jìn)行比較,以確定較佳投加點(diǎn)。目前除磷劑投加點(diǎn)位于生物池好氧區內。

試驗三:以硫酸鋁、聚合鋁鐵、氯化鋁為基礎,考察不同除磷劑投加量對除磷效果的影響,并確定較佳除磷劑投加量。磷酸鹽與鋁鹽或鐵鹽的物質(zhì)的量之比一般為(1：1)、(1：2)、(1：3)、(1：4)。

試驗方法

前置、后置加藥試驗:在容器中分別加入初沉池水樣、好氧末端水樣,并用恒溫磁力攪拌器勻速攪拌1min,然后靜置15、30min后取樣。水樣先用0.45μm濾膜過(guò)濾然后再進(jìn)行磷酸鹽濃度的測定。

同步加藥試驗:在A(yíng)BAM反應器中加入好氧池混合水樣,維持DO濃度為2～4mg/L,以模擬生物池曝氣狀態(tài),反應20min后取樣檢測磷酸鹽濃度。

不同除磷劑加藥試驗:在容器中加入同體積、同種水樣,分別選用硫酸鋁、氯化鋁和聚合鋁鐵三種除磷劑同比例投加,攪拌、靜置后檢測磷酸鹽濃度。

濃度梯度加藥試驗:在燒杯中加入同體積、同種水樣,分別按照PO4^3--P之比為(1:1)、(1:2)、(1:3)、(1:4)投加除磷劑,攪拌、靜置后觀(guān)察礬花效果并檢測磷酸鹽濃度。

采用抗壞血酸法檢測水樣中的磷酸鹽,做兩次平行試驗取平均值。為了保證檢測結果的準確性,將磷酸鹽標準液稀釋至1mg/L,而利用儀器測得的數值為1.06mg/L,誤差為6%,在允許的范圍內。同時(shí)配制空白樣進(jìn)行校零。

觀(guān)察實(shí)驗結果得出結論：

1）較適合杭州七格污水處理廠(chǎng)的化學(xué)除磷劑為聚合鋁鐵,其對磷酸鹽的去除率較為穩定且達到84%。硫酸鋁、氯化鋁對磷酸鹽的去除率分別僅為50.7%、34.4%。

2）化學(xué)除磷劑的較佳投加點(diǎn)為曝氣池末端,其相比前置加藥可減少4/5的除磷劑量、相比同步加藥可減少9/10的除磷劑量。

3）在滿(mǎn)足出水總磷濃度為0.6~0.8mg/L的前提下,較經(jīng)濟有效的加藥量為8t聚合鋁鐵溶液或10.4t硫酸鋁溶液。

通過(guò)化學(xué)試驗和模型模擬優(yōu)化預測,得到了較為適合的化學(xué)除磷劑投加點(diǎn)和投加量,但以恒定不變的除磷劑設定值來(lái)應對污水廠(chǎng)進(jìn)水總磷時(shí)刻變化的濃度及峰值時(shí)的高負荷,是無(wú)法真正實(shí)現較優(yōu)化除磷劑除磷效果的。因此,充分利用生物除磷能力并提高化學(xué)除磷劑投加的有效性和降低投藥量是實(shí)現高效、經(jīng)濟除磷的關(guān)鍵,這就需要良好的在線(xiàn)檢測和在線(xiàn)控制。首先,需要對不同進(jìn)水總磷濃度下的加藥處理效果進(jìn)行確認,并推薦實(shí)施加藥量動(dòng)態(tài)模擬控制。同時(shí)對好氧區末端的磷酸鹽濃度進(jìn)行檢測并得到時(shí)間和濃度的關(guān)系曲線(xiàn),根據生物除磷后的剩余磷濃度對化學(xué)除磷劑的投加量進(jìn)行校正,從而實(shí)現加藥除磷自動(dòng)控制和優(yōu)化。