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【摘 要】將聚硅硫酸鐵作為化學(xué)除磷劑，用以輔助生物除磷，使污水處理廠廢水中的磷得以去除。文章通過(guò)對(duì)聚硅硫酸 鐵的濃度及投加量等因素對(duì)廢水中總磷去除效果的影響進(jìn)行探討，分析聚硅硫酸鐵作為廢水化學(xué)除磷劑的較佳用量，使污水處 理廠的出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 前言

城西污水處理廠采用改良型A₂/O 氧化溝處理工藝，出水 水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)：在2005 年12 月31 日前建設(shè)的污水廠為1.5mg/l，2006 年1 月1 日起建設(shè) 的污水廠為1.0mg/l。城西污水處理廠廢水經(jīng)生物除磷后，較 難達(dá)到后者的標(biāo)準(zhǔn)，因此需輔以化學(xué)除磷，以滿足出水水質(zhì) 的要求。

2 化學(xué)除磷原理

化學(xué)除磷是通過(guò)化學(xué)沉析過(guò)程完成的，化學(xué)沉析是指通 過(guò)向污水中投加無(wú)機(jī)金屬鹽藥劑，其與污水中溶解性的鹽類(lèi)， 如磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì)，這一過(guò)程 涉及的是所謂的相轉(zhuǎn)移過(guò)程，反應(yīng)方程舉例如式1。實(shí)際上 投加化學(xué)藥劑后，污水中進(jìn)行的不僅僅是沉析反應(yīng)，同時(shí)還 進(jìn)行著化學(xué)絮凝反應(yīng)，所以必須區(qū)分化學(xué)沉析和化學(xué)絮凝的 差異。

FeCl₃+K₃PO₄→FePO₄↓+3KCl   式1

污水沉析反應(yīng)可以簡(jiǎn)單的理解為：水中溶解狀的物質(zhì)， 大部分是離子狀物質(zhì)轉(zhuǎn)換為非溶解、顆粒狀形式的過(guò)程，絮 凝則是細(xì)小的非溶解狀的固體物互相粘結(jié)成較大形狀的過(guò) 程，所以絮凝不是相轉(zhuǎn)移過(guò)程。

在污水凈化工藝中，絮凝和沉析都是很為重要的，但絮 凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析則用于污水中溶解 性磷的去除。如果利用沉析工藝實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)換，則當(dāng)向污水 中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后，一方面溶解性的磷轉(zhuǎn)換成 為非溶解性的磷酸金屬鹽，也會(huì)同時(shí)產(chǎn)生非溶解性的氫氧化 物(取決于PH 值)。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非 溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩(wěn)定的膠體 脫穩(wěn)，通過(guò)速度梯度或擴(kuò)散過(guò)程使脫穩(wěn)的膠體互相接觸生成 絮凝體。較后通過(guò)固—液分離步驟，得到凈化的污水和固一 液濃縮物(化學(xué)污泥)，達(dá)到化學(xué)除磷的目的。

3 實(shí)驗(yàn)部分

城西污水處理廠根據(jù)廠區(qū)工藝實(shí)際情況，計(jì)劃以聚硅硫 酸鐵作為化學(xué)除磷的藥劑，結(jié)合廠區(qū)污水處理設(shè)施的情況， 采用同步投加的方式投加除磷藥劑。 實(shí)驗(yàn)通過(guò)攪拌沉降探究聚硅硫酸鐵藥劑濃度及投加量等 因素對(duì)廢水中總磷去除效果的影響，尋求將本廠出水總磷值 將至1.0mg/l以下的聚硅硫酸鐵投加量的較佳方案。

3.1 實(shí)驗(yàn)樣品、藥劑

實(shí)驗(yàn)樣品：氧化溝出水 實(shí)驗(yàn)藥劑：聚硅硫酸鐵

3.2 實(shí)驗(yàn)儀器

UV762 紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)、1000ml 量筒

3.3 實(shí)驗(yàn)方法

采用攪拌沉降實(shí)驗(yàn)，將1000ml 樣品注入1000ml 量筒中， 加入不同濃度、不同用量的聚硅硫酸鐵溶液，攪拌3 分鐘混 勻后，靜置沉淀30min，取上清液進(jìn)行總磷的測(cè)定。

4 結(jié)果與討論

4.1 確定鐵鹽較佳濃度實(shí)驗(yàn)

在9 個(gè)1000ml 的量筒中分別加入1000ml 樣品，一個(gè)靜 置沉淀30min，取上清液進(jìn)行總磷的測(cè)定；其余的8 個(gè)量筒中 分別加入3‰、5‰的鐵鹽溶液1ml 、2 ml、3ml、4ml ，攪 拌3 分鐘后，靜置沉淀30min，取上清液進(jìn)行總磷的測(cè)定。測(cè) 定結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1 中可看出，聚硅硫酸鐵對(duì)污水廠廢水中磷的去除還是具有一定效果的，濃度越高，投加藥劑量越大，則磷的 去除效果越好，但從污水廠處理成本上考慮，只要使污水廠 出水總磷含量低于1.0mg/l 即可，因此以城西污水處理廠實(shí) 際情況而言，選擇5‰濃度的聚硅硫酸鐵溶液較合理。

4.2 確定鐵鹽較佳用量實(shí)驗(yàn)

在四個(gè)1000ml 的量筒中加人1000ml 的樣品，三個(gè)量筒 中分別加入5‰的鐵鹽溶液4ml、5ml、6ml，攪拌3 分鐘后， 靜置沉淀30min，取上清液進(jìn)行總磷測(cè)定。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2 數(shù)據(jù)顯示，可以看出隨著藥劑量的加大，磷的含 量反而增加，因此選擇合適的藥劑量尤為重要。當(dāng)使用5‰濃 度的聚硅硫酸鐵溶液5ml 對(duì)樣品進(jìn)行處理時(shí)，可達(dá)到使總磷 含量低于1.0mg/l 的效果。

總體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：使用聚硅硫酸鐵作為城西污水處理 廠化學(xué)除磷試劑是可以達(dá)到降低氧化溝出水總磷的目的；以 目前污水處理廠的水質(zhì)狀況，進(jìn)行同步投加，每1000ml 氧化 溝出水中投加5‰濃度的聚硅硫酸鐵溶液5ml 時(shí)，即可達(dá)到較 滿意的總磷去除效果；可使城西污水處理廠出廠水達(dá)到《城 鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B 標(biāo) 準(zhǔn)要求。