生活污水處理工藝研究說明

近年來，我國水體富營養化問題日漸加劇，嚴重阻礙了經濟社會的可持續發展.而磷是引起水體富營養化的關鍵營養物質，減少城市污水中磷的排放對控制富營養化具有非常重要的意義.

　　城市生活污水處理通常采用生物法，該法對氨氮和COD的去除效果好，但除磷效果差.與生物法相比，化學混凝法除磷具有處理效果好、穩定性強等優點，但在工程應用中存在藥劑投加量大、成本高、產泥量大等缺點，因此研制低成本率的除磷混凝劑具有很高的應用價值.

　　目前水處理混凝劑主要為鋁鹽(或鐵鹽)混凝劑，如廣泛應用的聚合氯化鋁(PAC)，其一般采用鋁屑、氫氧化鋁、氯化鋁、鋁土礦等作為原料進行制備，成本較高.而一些工業廢渣中含有大量可回收利用的鋁鐵元素，原料易得且價格低廉，近年來，利用工業廢渣作為原材料制備混凝劑的研究得到了足夠的重視.

　　粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢渣，其氧化鋁含量通常為20%~35%，zui高可達50%，可代替鋁土礦成為一種很好的氧化鋁資源.如果利用粉煤灰為原料來生產鋁鹽混凝劑既可降低生產成本，又能使廢物循環利用，避免對環境的“二次污染”.國內外一些學者對于將粉煤灰作為混凝劑處理污水方面開展了研究工作.例如針對預處理后的造紙廠廢水，采用粉煤灰作為吸附劑進行深度處理，COD和色度的去除率分別達到65%和80%.研究發現，粉煤灰可以作為重金屬離子的吸附劑，當重金屬離子濃度低于100 mg·L-1時，去除率分別為：鋅86%~98%、鉛96%~99%、鎘51%~95%、銅60%~99%，且去除率隨pH值的增大而提高. ArvindK等(2014)研究了蔗渣粉煤灰對丙烯腈的去除能力，發現投加量為4 g·L-1、反應時間為5 h時對丙烯腈(AN)的去除效果為78%，此時去除效果.劉等研究了粉煤灰對城市景觀水體中磷的吸附性能，發現吸附反應符合Langmuir方程，粉煤灰吸附容量為23.15 mg·g-1，對水體中溶解態磷(DP)的去除效果為88.30%.

　　但是粉煤灰處理污水過程中存在一些問題，首先，粉煤灰在形成過程中，部分氣體逸出形成開放性孔穴，表面呈蜂窩狀，具有吸附性能，而部分未溢出的氣體被裹在顆粒內形成封閉性孔穴(Jin et al.，2012)，降低了粉煤灰的比表面積，限制了其吸附容量，致使應用過程中投加量大，產泥量增加.其次，粉煤灰質量輕、密度小(表觀密度為0.55~0.80 g·cm-3)，其處理后的廢水存在泥水分離困難的問題.此外，我國粉煤灰中鋁元素含量高而鐵元素含量低(一般為4%~10%)，其制備的混凝劑屬于鋁鹽混凝劑，具有絮體松散易碎、沉降速度慢的缺點.