微絮凝直接过滤工艺处理生活污水的实验研究

Posted 2023-01-13 絮凝

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由于生活污水排放的非集中性，加大了污水治理的难度，导致大量的生活污水未经处理就直接排放。由于生活污水的污染程度不是很高，且量大面广，往往忽视了其治理。未经处理的生活污水是面源污染中氮、磷的主要来源，因而探讨适合于中小型生活污水区污水治理方法的简易性与可行性是很有意义的。
传统的混凝过滤方法包括：混凝、沉淀、过滤。该方法多年来已成功地应用于污水的深度处理，但大都是用于二级生化处理后出水的三级深度处理，以及混凝沉淀后出水的二级处理，而混凝沉淀过滤处理普通生活污水，目前应用尚少。
微絮凝过滤又叫接触过滤，一般用于处理低浓度污水。它是在原水中加入絮凝剂后，经快速混合，形成小而密的絮体，就直接进入滤池进行过滤，区别于传统的混凝沉淀过滤。在实验中，发现用微絮凝直接过滤法可直接用来处理一般排放的生活污水。微絮凝过滤工艺虽已应用于给水工程，但对它去除污染物的机理，尤其是去除氮磷的机理分析还不太多。本文着力于探讨微絮凝直接过滤处理生活污水的机理研究。
1 实验部分
1.1 实验装置
实验装置及流程见图1所示。过滤装置是由长20 cm，宽20 cm，高60 cm 的有机玻璃柱构成，中间宽10 cm处的档板底部有均匀小洞。采用的是让污水先下向流流到滤料底部，然后再上向流流出滤料，水流方式如图1。当装置的档板每边增加相同的滤料时，滤料的实际高度就增加1倍，这就降低了滤池的厚度，给设备的制造降低了难度。

1.2 实验材料
1.2.1 河沙滤料实验选用的滤料是不同粒径的天然粗河沙。这是因为河沙价廉易得。同时根据唯象观点，过滤是水中悬浮物被截留的过程，被截留的悬浮物充塞于滤料间的空隙。滤层孔隙尺寸以及孔隙率的大小，在同种滤料、相同反冲洗条件下，随滤料粒度的增大而加大。即滤料粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大其过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送到下一层滤层，在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，滤池截污量增加。
1.2.2混凝剂实验用到的混凝剂有硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺等。实验用的硫酸铝含18个结晶水。是废水处理中使用最多的混凝剂，使用便理，混凝效果好。它混凝生活污水与铁盐相比有易脱色，去除有机物和悬浮物效果好的优点。
2 实验结果及分析讨论
2.1 混凝处理生活污水的正交实验
2.1.1 硫酸铝强化混凝作用于生活污水的正交实验在自然沉淀的原水中加入不同量的Al2(SO4)3.18H2O，直接将药品按一定比例投加生活污水中(简称干式法)，以不同的强度搅拌1
min后，静置不同的时间。即

做不同投加量、搅拌速度与搅拌时间的三因素三水平的正交实验测其COD去除率，具体结果见表1。通常人们用污染物的总去除率来评价混凝强化措施的好坏，它能直观地表示该污
当投加30 mg/L的硫酸铝于生活污水中经快速絮凝后，直接过滤于装有两层厚为30 cm，粒径为0.5 mm≤d≤1 mm的河沙的过滤装置时，能使生活污水各污染指标去除效果都较好。反冲洗时间以15
h为周期较好.微絮凝直接过滤处理生活污水的实验结果表明，过滤作用的实质是混凝过程的连续，是一种特殊形式的絮凝作用。具有上向流和下向流的过滤装置激发了过滤效果，过滤在该工艺中对污染物的去除贡献占80%～88%。粒径较粗且均匀的河沙滤料避免了滤料的大量流失和滤料结块.
运用微絮凝过滤法处理生活污水与常规的生化法相比，能在相对较短的时间内高效地除磷、降浊以及去除有机物。同时对氨氮的去除率也能达到50%～60%。