混凝法預處理海產品加工廢水的研究

謝宇恒等

摘要[目的]研究混凝劑投加對海產品加工廢水水解酸化氨氮釋放的影響。[方法] 以海產品加工廢水為研究對象，通過投加不同混凝劑，比較水解酸化前后氨氮以及水解過程中氨氮的變化。[結果]研究表明，混凝預處理對海產品加工廢水的COD和氨氮去除作用明顯，FeCl3的去除效果優于聚合氯化鋁（PAC），在FeCl3投加量為210 mg/L時，廢水中的COD降低為530 mg/L，去除率約59.0%，氨氮的去除率為35.2%；從混凝前后水樣的水解酸化試驗可知，混凝對該類廢水水解酸化處理過程中氨氮的升高具有較好的控制作用，其中FeCl3的控制效果優于PAC，FeCl3投加量為180 mg/L時，水解酸化過程氨氮的釋放量為20.35 mg/L，可比原水的釋放量降低72%，投加同濃度的PAC水解酸化時氨氮的釋放量為28.90 mg/L，比原水的釋放量降低42%。[結論]研究可為后續接觸氧化工藝設計提供參考，具有實際應用價值。

關鍵詞海產品加工廢水；混凝；水解酸化；氨氮；總氮

中圖分類號S906.1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）21-07199-02

Pretreatment of Aquatic Product Processing Wastewater by Coagulation Process

XIE Yuheng et al（Qingdao Fiftyeighth Middle School， Qingdao， Shandong 266033）

Abstract[Objective] To study effects of adding coagulant on aquatic products processing wastewater Hydrolysis acidification ammonia nitrogen releasing. [Method] With aquatic products processing wastewater as study object， through adding different coagulant， the variation of ammonia nitrogen before and after hydrolysis acidification. [Result] Results showed that the removal effect which coagulation pretreat the COD and ammonia of aquatic products processing wastewater. The removal of FeCl3 is better than PAC， when the dosage of FeCl3 reached 210 mg/L， the COD of wastewater reduced to 530 mg/L， reduced by 59%. The removal of ammonia efficiency was 35.2%.Hydrolysis acidification leads to lower total nitrogen， and ammonia content increased. Total nitrogen content of coagulation water is significantly lower than the coagulation of raw water. The removal of FeCl3 is better than PAC. When the dosage of FeCl3 reached 180 mg/L， release of ammonia nitrogen in hydrolysis acidification process is 20.35 mg/L， reduced by 72% compared with raw water； when added the same dosage of PAC， release of ammonia nitrogen is 28.90 mg/L， reduced by 42%. [Conclusion] The study can provide reference for followup contact oxidation process design.

Key wordsAquatic products processing wastewater； Coagulation； Hydrolysis acidification； Ammonia nitrogen； TN

隨著我國海產品消費量的提高，海產品加工廢水也日益增加。海產品加工廢水以脂類和蛋白質等有機污染物為主[1-3]，該類廢水初始氨氮濃度較低，約30 mg/L左右，但在實際污水處理過程中，該類廢水經過生化處理氨氮濃度往往不降反升，給海產品加工企業的廢水處理帶來了極大的困擾。關于海產品加工廢水處理的研究，目前主要集中在生化處理上，對采用混凝法作為預處理工藝，解決生化過程中氨氮不降反升問題的研究較少。例如劉志強等研究了水力停留時間（HRT）、溫度和溶解氧3個因素對混凝/水解酸化/接觸氧化處理海產品加工廢水的影響，通過正交試驗確定最優狀況[4]，但未指出混凝作用對后續水解酸化以及接觸氧化工藝的貢獻。筆者通過投加不同混凝劑，比較水解酸化前后氨氮以及水解過程中氨氮的變化，研究混凝劑投加對水解酸化氨氮釋放的影響，并為后續接觸氧化工藝設計提供參考，具有實踐價值。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1污水來源及性質。試驗污水取自青島某海產品加工廠，污水的COD為1 300～1 400 mg/L，總氮為190～200 mg/L，氨氮為30～40 mg/L。

1.1.2試驗儀器及試劑。主要儀器：紫外分光光度計，COD測定裝置，六聯攪拌器。主要試劑：六水合氯化鐵（FeCl3·6H2O），聚合氯化鋁（PAC），重鉻酸鉀。

1.2 試驗方案

1.2.1 混凝劑的確定及最佳投加量。混凝采用市面常用的常規混凝劑氯化鐵和聚合氯化鋁，利用六聯攪拌器對原水水樣進行混凝試驗，確定最佳混凝劑及投加量。

1.2.2混凝法控制水解酸化過程氨氮釋放的研究。通過比較氯化鐵、聚合氯化鋁混凝出水的水解酸化以及原水直接水解酸化對氨氮濃度變化的影響，研究混凝法對廢水水解酸化過程中氨氮釋放控制效果的影響。

2結果與分析

2.1不同混凝劑最佳投加量的確定由圖1可以看出，隨著混凝劑投加量的增加，海產品加工廢水中的COD均出現下降的趨勢，投加PAC混凝劑時，廢水中的COD可從原來的1 300 mg/L左右降低到700 mg/L左右，而投加氯化鐵混凝劑的廢水COD可降低到400 mg/L左右。當PAC投加量在180 mg/L時，廢水中COD降低至710 mg/L，去除率約46%，隨著PAC投加量的繼續增加，廢水中COD的降低趨勢趨于平緩。當氯化鐵投加量為210 mg/L時，廢水中的COD可降低至530 mg/L，去除率約59%，之后，隨著氯化鐵投加量的繼續增加，廢水中COD的降低速率減緩。由此可知，氯化鐵對COD的去除效果優于PAC。

圖1海產品加工廢水中COD隨混凝劑投加量的變化圖2海產品加工廢水中氨氮隨混凝劑投加量的變化由圖2可以看出，2種混凝劑對氨氮也有去除效果，其趨勢與COD類似，PAC投加量為180 mg/L時，氨氮濃度從最初的34 mg/L降低到26 mg/L左右，氨氮去除率約為29.4%；氯化鐵投加量為210 mg/L時，氨氮的濃度從最初的34 mg/L降低到22 mg/L左右，氨氮的去除率為35.2%，氯化鐵對氨氮的去除效果亦優于PAC。

2.2混凝法控制水解酸化過程氨氮釋放的研究選取氯化鐵和PAC投加量均為180 mg/L時的混凝出水，研究其水解酸化20 h過程中氨氮的變化規律。由圖3可以看出，水解酸化后氨氮的濃度均呈現明顯的增加，這是由于水解酸化過程中廢水中有機氮轉化為氨氮，造成氨氮濃度的增加[4]。混凝出水進行水解酸化釋放的氨氮含量低于原水直接水解酸化釋放的氨氮含量，而且投加氯化鐵混凝劑出水水解酸化過程中釋放的氨氮量低于投加PAC時釋放的氨氮量。水解酸化20 h后，原水的氨氮從水解酸化前的34.0 mg/L左右升高到83.8 mg/L，釋放量為49.8 mg/L，投加氯化鐵的混凝出水的氨氮從水解酸化前的23.85 mg/L，升高到44.20 mg/L，釋放量為20.35 mg/L，投加PAC的混凝出水的氨氮從水解酸化前的26.6 mg/L升高到55.5 mg/L，釋放量為28.9 mg/L。這說明投加混凝劑能有效地降低氨氮的轉化量，且投加氯化鐵對氨氮降低的效果優于PAC。

圖3混凝劑投加量最佳點的水解酸化過程中氨氮的變化趨勢3 結論

氯化鐵和PAC對海產品加工廢水的氨氮和COD都有一定的去除作用，且氯化鐵的處理效果優于PAC。氯化鐵最佳投加量為210 mg/L時，原水的COD可降低至530 mg/L，氨氮降低至22.5 mg/L；PAC在最佳投藥量180 mg/L時，原水的COD降低至710 mg/L，氨氮降低至28.6 mg/L。

水解酸化可使海產品加工廢水中的有機氮轉化為氨氮，使廢水中氨氮濃度升高。投加混凝劑能降低水解酸化過程中氨氮的轉化率，且氯化鐵的效果優于PAC。因此，混凝預處理工序對該類廢水氨氮的處理具有重要的意義，可為該類廢水的生化系統設計提供參考。

氨氮在廢水中以溶解態存在，通常混凝沉淀很難去除，但該試驗發現混凝對氨氮具有一定的去除效果，分析原因可能與絮凝體對氨氮的吸附有關，有待進一步研究探討。

參考文獻

[1] GONZALEZ J F.Wastewater Treatment in the Fishery Industry[R].Italy：Fisheries Technical Paper（FAO），1996.

[2] 李長江，劉聚峰，徐園園.水解酸化+兩級生物接觸氧化處理高鹽度海產品加工廢水[J].環境科學導刊，2007，26（2）：48-50.

[3] 王志霞.高鹽度廢水生物處理現狀與前景展望[J].工業水處理，2002，22（11）：1-4.

[4] 劉志強，毛友同，楊超，等.混凝沉淀/水解酸化/接觸氧化處理海產品加工廢水[J].中國給水排水，2011，27（11）：91-93.