摘 要

化学除磷是一种向污水中添加某些化学药剂使其中的磷酸盐及富磷污泥产生沉淀从而将污泥排出以此达到除磷目的的技术。研究主要集中在加药点、投加量、药剂种类以及环境影响因素方面。同步沉淀和PAC作为化学除磷药剂已被广泛使用。但不同的水质其实际运行条件和环境条件不同，药剂投加量方面没有易于控制的模型，对污水厂药剂投加不具有实际的指导意义。因此，本研究拟以湖北省境内某一实际污水处理厂为研究对象，在生物反应结束之后取污泥混合物，通过小试试验研究温度对其投药量的影响，观察混凝沉淀过程中污泥的形态变化及分析投药前后污水中磷等相关成分的含量变化情况，探讨PAC、温度、化学除磷性能之间的关系，最终建立其数学模型，为污水厂药剂投加量提供技术支持，指导污水处理厂节能高效运行。

关键词：化学除磷 污水处理 温度影响 PAC

Abstract

Chemical Phosphorus Removal is a technology to Remove Phosphorus by adding certain chemicals to the wastewater in the sewage sludge for precipitation from Phosphate and Phosphorus-rich sludge in the wastewater to discharge the sewage sludge. Research focuses on the dosing point, dosage, type of chemicals, and environmental impact factors. Synchronization precipitation and PAC as a chemical phosphorus removal agent had been used widely.But there are differences in the real running water quality and environmental conditions, and a pharmaceutical dosage model easy to control is unavailiable, It has no practical significance for pharmaceutical dosage in the sewage treatment plant. Therefore, this study is intended to a real sewage treatment plant in Hubei Province. Sampling the sludge mixture after bioreactor and probe into temperature effect on the pharmaceutical dosage by a small pilot test. Observe changes in morphological of sludge and analysis the content of phosphorus and other related components before and after administration in administration coagulating sedimentation process.Probe the elationship among PAC, temperature, and chemical phosphorus removal performance for the eventual mathematical model ,providing technical support for the sewage treatment plant pharmaceutical dosage and guiding for energy-efficient operation.

Key words: Chemical Phosphorus Removal;Sewage Treatment; Temperature Effect;PAC

目录

第1章 绪论 1

1.1化学除磷技术 1

1.1.1化学除磷的机理 1

1.1.2化学除磷的影响因素 1

1.1.3化学除磷的现状与发展 3

1.2 投药量模型研究 3

1.2.1铝盐的水解聚合反应机理 3

1.2.2投药量对除磷性能的影响 4

1.2.3温度对除磷性能的影响 4

1.3相关组分影响 4

1.3.1磷成分变化 4

1.3.2 PAC混凝性状变化 5

1.4研究目的与内容 5

1.4.1研究目的 5

1.4.2研究内容 5

1.4.3研究技术方案 5

第2章 材料与方法 7

2.1实验材料 7

2.1.1实验装置 7

2.1.2试验用水 7

2.2分析项目及方法 7

2.2.1水样中总磷及溶解性总磷的测定 7

2.2.2SMT法测定磷的含量 8

2.2.4XRD分析磷的种类 9

第3章 试验内容及分析 10

3.1成分影响 10

3.1.1XRD观察磷种类 10

3.1.2SMT测量磷含量 11

3.1.3PAC的絮凝形态 12

3.2温度对除磷投药量的影响 14

3.2.1模型初定 14

3.2.2温度试验 14

3.2.3模型修正 21

第4章 结论与建议 23

4.1结论 23

4.2建议 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1化学除磷技术

为改善水体环境，2001年我国对城镇污水处理厂污染物排放标准提出了更高要求（《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002））。由于氮磷出水要求的提高，氮和磷的去除互相影响制约，两者互相争夺碳源。如何保证两者共同达标是污水厂面临的主要问题，故常佐以化学法除磷以平衡氮磷两者对碳源的需求。化学法除磷的特点是: 操作简单， 除磷效果好，且结果稳定可靠，不会出现磷的重新释放而导致的二次污染^[1]。为达到更高的污水排放标准，化学辅助除磷已被广泛认可^[2]。

1.1.1化学除磷的机理

化学除磷的基本反应机理是投加高化合价的无机金属盐类作为药剂，比如三价铁铝盐，其金属离子与磷酸盐反应形成微溶磷酸盐沉淀，使溶解性磷转移至固相。又因生成的磷酸盐化合物为极细小晶状体，必须经絮凝后再利用沉淀或过滤等固液分离的手段，如此去除污水中的磷酸盐化合物，达到除磷目的。^[3]

化学除磷有絮凝、凝聚、沉淀及固液分离4个步骤。为使絮凝剂与原水更加充分有效的混合，沉淀和凝聚过程通常混合进行。此过程中沉淀新形成的胶体和原水中的胶体凝聚为直径在10~15um左右的主粒子^[4]并在凝聚过程中与其他粒子再结合形成更大的颗粒……在此过程中沉淀物颗粒粒径变大，使得颗粒能通过沉淀或气浮分离出来。^[5]

近年来高效经济的混凝剂产品越来越多，同时出水标准提高意味着除磷效果要求变高，化学除磷开始受到重视。

1.1.2化学除磷的影响因素

1.加药点

化学除磷根据投药点的不同分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种。