小型分散式污水生物生態(tài)工藝強(qiáng)化除磷研究與應(yīng)用.pdf

1、為適應(yīng)我國(guó)農(nóng)村地區(qū)水污染治理高效、節(jié)能的要求，滿(mǎn)足水環(huán)境安全保護(hù)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(guò)濕地除磷，但如果完全依賴(lài)生態(tài)法除磷，會(huì)存在濕地面積偏大的問(wèn)題。根據(jù)鈣離子除磷原理，利用廢棄模具石膏可以實(shí)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(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本研究對(duì)廢棄石膏構(gòu)建了靜態(tài)燒杯試驗(yàn)、填料柱裝置模擬試驗(yàn)及人工濕地小試試驗(yàn)，通過(guò)靜態(tài)單因素試

2、驗(yàn)及正交試驗(yàn)探討石膏除磷的主要機(jī)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(guò)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(jì)效益，建立評(píng)價(jià)人工濕地強(qiáng)化除磷質(zhì)量和能耗的綜合評(píng)判模型。強(qiáng)化人工濕地除磷效果研究的主要結(jié)論如下:
　　 1、對(duì)于燒杯試驗(yàn)，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(duì)于裝置模

3、擬試驗(yàn)，磷去除效果及石膏鈍化前的有效除磷時(shí)間與石膏投加量、溶液pH值和水力停留時(shí)間呈正相關(guān)，但單位質(zhì)量石膏除磷率與以上三個(gè)因素呈負(fù)相關(guān)。在人工濕地中，pH值和投加量對(duì)除磷效果的影響與裝置模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，但pH值的影響顯著度較低。隨濕地水力負(fù)荷的增加，強(qiáng)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(shí)間也隨水力負(fù)荷增加而減少。水力負(fù)荷的選取需考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素，建議水力負(fù)荷小于0.25m3/(m2.d)。

4、　　 2、正交試驗(yàn)結(jié)果表明，石膏除磷中，pH是最主要的影響因素;對(duì)成分較單一的實(shí)驗(yàn)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(duì)人工濕地進(jìn)水（即工藝中實(shí)際進(jìn)水）影響順序?yàn)閜H值＞顆粒粒徑＞投加量。鐵屑除磷與其相反，因素影響順序?yàn)轭w粒粒徑＞投加量＞pH值。當(dāng)進(jìn)水磷濃度為3.00mg/L，最適條件下，廢石膏和廢鐵屑化學(xué)強(qiáng)化除磷反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)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(jìn)行靜置或抖動(dòng)石膏層能實(shí)現(xiàn)石膏除磷性能的活化。石膏在化學(xué)除磷過(guò)程中平均消耗速率為4.51g石膏/(mgP.d)，需定時(shí)補(bǔ)充。
　　 4、石膏強(qiáng)化除磷的裝填位置可設(shè)為前置化學(xué)除磷或基質(zhì)強(qiáng)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(shí)67.89％的除磷率。但前置除磷便于石膏活化，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)石膏消耗量較小。
　　 5、選取人工濕地磷去除率、水力負(fù)荷和石膏投加量為因素集，利