酸溶粉煤灰制備混凝劑及其在“CEPT-濕地”處理污水中的應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)污水處理多采用二級(jí)生化處理工藝,該法處理效果好,但一次性投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大。水環(huán)境污染的日益加劇和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的相對(duì)較低,決定了我國(guó)中小城鎮(zhèn)的污水處理在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不可能普遍采用二級(jí)生化處理。因此本課題提出“強(qiáng)化混凝-濕地”處理工藝,旨在探尋一條簡(jiǎn)潔靈活、基建省、運(yùn)行費(fèi)用低、且能適于中小城鎮(zhèn)污水處理的工藝流程。為減少混凝劑費(fèi)用,實(shí)驗(yàn)以當(dāng)?shù)仉姀S固體廢棄物——粉煤灰為原料,采用酸溶法制備出混凝劑并應(yīng)用于強(qiáng)化混

2、凝單元,設(shè)計(jì)模擬潛流人工濕地進(jìn)一步處理經(jīng)強(qiáng)化混凝預(yù)處理后的生活污水。室溫下直接酸溶法制備粉煤灰混凝劑雖工藝簡(jiǎn)易,但因有效成分含量低(約僅含Al2(SO4)3 6.8g/L,Fe2(SO4)3 2.7g/L),處理污水時(shí)混凝劑投量大,無(wú)形中增加了沉淀池體積及污泥處量。酸溶反應(yīng)溫度的提高能協(xié)同酸浸提液濃度的增加顯著提高粉煤灰中的鋁鐵的溶出。常壓下的沸點(diǎn)溫度直接酸溶,可使粉煤灰中鋁鐵溶出率分別達(dá)到10%及33%以上,混凝劑中約含Al2(SO4

3、)3 19.3g/L、Fe2(SO4)3 7.5g/L；在4.0mL/L投加量下處理污水的效果和市售混凝劑相當(dāng),但產(chǎn)泥量仍較大,每處理1m3污水,約有6kg殘留粉煤灰微粒成為污泥。和純堿在高溫下焙燒后,粉煤灰中鋁的溶出性提高。按照原料配比(mNa2CO3/mFA)0.06將粉煤灰和純堿混合后在805℃下焙燒1h,按酸灰比(V酸浸液/m粉煤灰,mL/g)3,將4mol/L的硫酸溶液(以[H+]計(jì))和熟料混合煮沸0.5h,冷卻后得到的粉煤灰

4、混凝劑中約含Al2(SO4)3 32.7g/L、Fe2(SO4)3 7.1g/L左右；以1mL/L的投加量處理生活污水時(shí),處理效果明顯優(yōu)于市售混凝劑在相同投量下的處理效果,COD、SS和TP的去除率分別達(dá)到64%、93%及91%,剩余SS、TP已經(jīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。潛流人工濕地處理強(qiáng)化混凝預(yù)處理后的生活污水,在0.030.10m3·m-2·d-1的水力負(fù)荷下,進(jìn)水COD負(fù)荷為

5、5.6218.11 g·m-2·d-1,水力停留時(shí)間6.731.95d,菖蒲和美人蕉濕地對(duì)COD的去除率為64%77%,出水COD小于60mg/L,滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。兩級(jí)濕地串聯(lián)運(yùn)行可提高氨氮去除效率；在0.05 m3·m-2·d-1水力負(fù)荷下,進(jìn)水氨氮負(fù)荷為2.156g·m-2·d-1,水力停留時(shí)間3.97d,出水氨氮和TN分別為40.46mg/L和46.80mg/L,去除率