深度除磷實驗分析

黃其銘（佛山市順德區水業控股有限公司龍江分公司，廣東佛山528318）

深度除磷實驗分析

黃其銘（佛山市順德區水業控股有限公司龍江分公司，廣東佛山528318）

通過混凝試驗，確認聚合氯化鋁除磷的效果。確認聚合氯化鋁配合赤泥，能明顯的提高除磷實效。試驗及調研得來的數值表明，聚合氯化鋁在一定情況下有較佳的除磷實效；作用在自行配制含磷的廢水中，效果明顯。總體范疇內的除磷率，大于91%。數據還表明了：添加赤泥后能帶有更優的提高除磷成效的效果，對污水深度除磷具有較為可靠的技術參考。

聚合氯化鋁；廢水；除磷

伴隨著我國化工行業的高速發展，近二十年來，我國磷化工得到了迅速的發展，并取得了令人鼓舞的成績。但是，由此而產生的環境污染狀況也日趨嚴重，是導致水體富營養化的其中一主要因素，促動了偏多范疇的水質惡化。因此，防治磷化工污染，保護生態環境，合理利用不可再生的有限資源，是我國磷化工健康發展所面臨的一項迫切任務和重要課題，認識磷污染的危害和研究除磷的方法具有重大的現實意義。現今階段的除磷手段，有化學沉淀法、生物法、離子交換法和吸附法。其中化學沉淀對磷進行去除，把帶有溶解特性的磷，變更成不帶有溶解特性的、累積著的磷酸鹽積淀，是現時較為簡便又節省成本的方法。本文辨識了聚合氯化鋁的除磷特性，配合赤泥，為后續階段的深度處理，供應可用的復合制劑。

一、儀器、試劑以及原水

1.儀器：TU-1901雙光束紫外分光光度計；2100N臺式濁度儀；ZR4-6混凝試驗攪拌機；410A+plus PH（酸度）計；BS224S220g/ 0.1g電子天平。

2.試劑有：聚合氯化鋁（氧化鋁含量為4.25%，鹽基度為83.2%）；赤泥；磷酸二氫鉀（AR）；氫氧化鈉（AR）；硫酸（GR）。

3.原水：北江順德河段。

二、實驗流程的擬定

1.絮凝劑

使用固態聚合氯化鋁和實驗室三級水，配制成4%濃度的聚鋁使用液。經檢驗，該使用液含有氧化鋁濃度4.25%、鹽基度為83.2%、水不溶物為0.04%、PH值為4.2、密度為1.080 g/cm3；赤泥包含著的多重成分，有數目少量的氧化鐵和氧化鎂以及其他的氧化物，有沉淀的效果。

2.廢液的調配

取磷酸二氫鉀于稱量皿中，于干燥箱中110℃干燥兩小時，于干燥器中冷卻，精確稱取保留小數點后4位，使用三級水配制成的磷標準使用液。

模擬實驗的廢水，由磷酸二氫鉀標準使用液和原水調和而成，此廢液含磷量較接近富營養化特性的河流水體，含磷量為1.50mg/L；使用氫氧化鈉和硫酸的溶液調節酸堿度在7.50-8.00。

3.液體攪拌的程序

混凝特性的關聯設備為混凝試驗攪拌機。用6個攪拌杯盛模擬實驗的廢水1L，加入不同量聚鋁使用液。混合階段，先使用500rpm再用300rpm的速率混合攪拌廢液各30秒；后到絮凝階段，攪拌速率緩慢降低，150rpm的偏慢速率攪拌一分鐘，80rpm再攪拌2分鐘，最后40rpm攪拌2分鐘；靜置沉淀半小時。取出上層的澄清液，檢驗其磷含量；用濁度儀檢驗其渾濁度。

4.只投加聚合氯化鋁的結果

原水渾濁度為：16.6NTU編號1 2 3 4 5 6水樣量（m l）1000 1000 1000 1000 1000 1000聚鋁使用體積（m l）0.10 0.20 0.24 0.32 0.36 0.40上清濁度(NTU) 6.18 2.23 1.88 1.35 1.43 1.50磷含量（mg/L）0.96 0.62 0.49 0.13 0.13 0.14鋁含量（mg/L）0.429 0.167 0.126 0.093 0.100 0.121

由試驗可見，聚合氯化鋁的投加對磷含量的去除效果隨著投加量的變化而變化，若投加量會超出某一臨界，渾濁度去除率有一飛躍，除磷效果也會隨著提升，在這種基礎上，再去添加較多的制劑，去除率已不能再提高。

5.聚合氯化鋁和赤泥協同投加情形下的成效

赤泥調和原水的渾濁度編號1 2 3 4 5 6水樣量（m l）1000 1000 1000 1000 1000 1000聚鋁使用體積（m l）0.18 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 132 NTU上清濁度(NTU) 7.13 6.31 5.05 4.14 2.25 2.29磷含量（mg/ L）1.01 0.99 0.91 0.10 0.09 0.08鋁含量（m g/L）0.385 0.319 0.290 0.213 0.131 0.172 347 NTU上清濁度(NTU) 5.01 4.68 4.37 1.82 2.05 3.71磷含量（mg/ L）0.98 0.62 0.34 0.08 0.08 0.07鋁含量（mg/ L）0.327 0.282 0.233 0.117 0.126 0.141

數據表明赤泥調和原水的渾濁度變化，影響著磷的去除。結合表格中數據，比對了赤泥特有的協同作用聚合氯化鋁的除磷數據，可得出：投加不等量聚合氯化鋁對相同渾濁度原水渾濁度的去除也不同，也影響磷的去除；同一投加量的聚合氯化鋁在不同渾濁度的原水情況下起到對磷和渾濁度的去除率也不大相同。而未經過濾的上清液渾濁度和鋁的含量呈正比關系。伴隨赤泥的累加，磷的去除量，也會隨之有變化。最佳情形下的投入量，初步可判定成347 NTU下聚合氯化鋁投加量為74mg/L。擬定出最優的投入量，同時添加預備好的絮凝劑，以便查驗協同除磷凸顯的成效。若單純采納聚合氯化鋁，則磷元素在16.6NTU下的去除率，最多會達到89%；若添加了赤泥的原水，400 NTU以內的去除率，就會升至95%。當然，因為受渾濁度升高的影響，聚合氯化鋁投加量也增加了30%。

三、除磷實例

1.水源概要

采用的北江順德河段原水，通過檢驗當時水樣一些項目的數據結果，為：COD每升大于2毫克，總磷的含量為0.06-0.15毫克/升，渾濁度為16.6NTU，PH值為7.51。

2.結果

單獨采納聚合氯化鋁去除水體的磷，去除率會隨同添加進來的藥量，而緩慢遞增。隨著聚合氯化鋁的增加，則殘留濁度會而緩慢遞減。若添加進來的藥劑遞增，混濁度由初始時段中的16.6NTU，逐漸減少至4.0 NTU。聚合氯化鋁單耗提升至88.9 kg/ km3，經檢驗總磷去除率會升至92%；殘余下來的總磷，接近國標檢出限。

若添加赤泥，使原水渾濁度達到400NTU，這樣的渾濁度會協同原有的聚合氯化鋁，更有效去除磷。比對無添加赤泥，總磷去除率至少提高了3%。若消耗的聚鋁偏多，渾濁度去除率反而會減少。此外還能明辨這一規律：單一的絮凝劑，對于除掉河流夾帶著的污染物，并沒能凸顯明晰的作用。

四、結語

對于模擬的廢棄水體，采用了某規格下的聚合氯化鋁，發現了最優的除磷成效。添加的絮凝劑遞增時，原初的除磷效果，也凸顯得越明晰。帶有磷元素的污水，會伴隨添加進來的藥量增加，而縮減渾濁度。由此可知，聚合氯化鋁制備成的絮凝劑，帶有穩定態勢下的除磷作用，能夠限縮渾濁程度。這種途徑，也可適宜城區以內的、局部范疇之中的水體修復。氧化鋁經過冶煉，能提煉出固態的赤泥，它提升了除磷實效，創造了以廢治廢的新穎流程。

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為了減輕因熱管失效對熱效率帶來的負面影響，必須對失效熱管或翅片進行更換或檢修，并在以后的生產運行中采取行之有效的措施降低熱管腐蝕速率。