小型分散式污水生物生態(tài)工藝強化除磷研究與應(yīng)用.pdf

1、為適應(yīng)我國農(nóng)村地區(qū)水污染治理高效、節(jié)能的要求，滿足水環(huán)境安全保護的要求，東南大學(xué)提出了“厭氧-缺氧-跌水充氧-人工濕地”的新型生物生態(tài)組合工藝。該工藝主要通過濕地除磷，但如果完全依賴生態(tài)法除磷，會存在濕地面積偏大的問題。根據(jù)鈣離子除磷原理，利用廢棄模具石膏可以實現(xiàn)磷從液相向固相的轉(zhuǎn)化，從而提高人工濕地除磷效率，保證出水達到國家標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本研究對廢棄石膏構(gòu)建了靜態(tài)燒杯試驗、填料柱裝置模擬試驗及人工濕地小試試驗，通過靜態(tài)單因素試

2、驗及正交試驗探討石膏除磷的主要機理、不同因素（pH值、石膏顆粒粒徑、投加量等）的影響及石膏除磷過程中出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象的解決方法;利用因子分析法，結(jié)合人工濕地除磷效果與經(jīng)濟效益，建立評價人工濕地強化除磷質(zhì)量和能耗的綜合評判模型。強化人工濕地除磷效果研究的主要結(jié)論如下:
　　 1、對于燒杯試驗，二水合硫酸鈣和石膏除磷反應(yīng)要求偏堿性的pH值;磷去除率隨投加量增加而上升，隨顆粒粒徑增加而減小。碳酸鹽濃度影響pH值變化，起緩沖作用。對于裝置模

3、擬試驗，磷去除效果及石膏鈍化前的有效除磷時間與石膏投加量、溶液pH值和水力停留時間呈正相關(guān)，但單位質(zhì)量石膏除磷率與以上三個因素呈負相關(guān)。在人工濕地中，pH值和投加量對除磷效果的影響與裝置模擬實驗結(jié)果相同，但pH值的影響顯著度較低。隨濕地水力負荷的增加，強化除磷單元和濕地本身除磷效率均下降，組合工藝磷去除率降低;石膏有效除磷時間也隨水力負荷增加而減少。水力負荷的選取需考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素，建議水力負荷小于0.25m3/(m2.d)。

4、　　 2、正交試驗結(jié)果表明，石膏除磷中，pH是最主要的影響因素;對成分較單一的實驗室配水，影響因素影響力大小依次為pH值＞投加量＞顆粒粒徑，對人工濕地進水（即工藝中實際進水）影響順序為pH值＞顆粒粒徑＞投加量。鐵屑除磷與其相反，因素影響順序為顆粒粒徑＞投加量＞pH值。當(dāng)進水磷濃度為3.00mg/L，最適條件下，廢石膏和廢鐵屑化學(xué)強化除磷反應(yīng)的反應(yīng)時程曲線相似，出水磷濃度均降到0.50mg/L以下。
　　 3、石膏鈍化和石膏消耗

5、影響模擬裝置持續(xù)除磷效果。石膏鈍化后，進行靜置或抖動石膏層能實現(xiàn)石膏除磷性能的活化。石膏在化學(xué)除磷過程中平均消耗速率為4.51g石膏/(mgP.d)，需定時補充。
　　 4、石膏強化除磷的裝填位置可設(shè)為前置化學(xué)除磷或基質(zhì)強化除磷兩種。前置除磷法的除磷率為57.95％，低于石膏作為基質(zhì)時67.89％的除磷率。但前置除磷便于石膏活化，長期運行時石膏消耗量較小。
　　 5、選取人工濕地磷去除率、水力負荷和石膏投加量為因素集，利