一直以來，國家對水汙染富營養(yang) 化問題都非常重視。近年來，北方某市進一步提高了對各汙水處理廠出水指標的要求，尤其是對出水總磷進行了重點控製。城市汙水處理廠主要采用生物處理手段，目前聚磷菌、反硝化聚磷菌的研究雖然已經取得了很大突破，不論是更改工藝配置，還是生物反應器直接進行生物添加，都能使ＴＰ去除率達到85%以上，甚至達到92%〔４-8〕。但在現有技術基礎上，冬季僅(jin) 采用生物法除磷，無法達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ標準，即總磷質量濃度不很過0．5ｍｇ/Ｌ的要求。如要將總磷排放控製在一級Ａ標準範圍以內(nei) ，需要采用化學混凝輔助除磷工藝。筆者通過考察、對比一種新型液態汙水除磷劑與(yu) 固態聚合氯化鋁（ＰＡＣ）的除磷性能，以期為(wei) 北方冬季城市汙水處理工藝提供參考。

實驗部分

1.1實驗材料

新型汙水除磷劑，液體(ti) ，氯化鐵為(wei) 主，鹽基度10%，有效鐵質量分數＞8%，同濟大學實驗室製備；聚合氯化鋁，氧化鋁含量＞25%，鹽基度90%；聚丙烯酰胺ＰＡＭ，相對分子質量＞1000萬(wan) ；過硫酸鉀、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、磷酸氫二鉀，均為(wei) 分析純。

1．2原水水質

二沉池設計出水水質SS≤30ｍｇ/Ｌ、ＴＮ≤23ｍｇ/Ｌ、ＴＰ≤４ｍｇ/Ｌ。要求出水ＴＰ達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》（GB18918—2002）一級排放標準，其中Ａ標準要求ＴＰ<0．5ｍｇ/Ｌ，B標準要求ＴＰ<1ｍｇ/Ｌ。

1．3試驗方法

試驗水樣取自北方某市某示範汙水處理廠生物處理後二沉池出水，出水水質見1．2二沉池設計出水水質，溫度<10℃。小試用水的水質：ｐＨ=6．91，濁度為(wei) 17．17ＮＴＵ，色度為(wei) 20倍，ＴＰ質量濃度為(wei) 3．00ｍｇ/Ｌ。首先在快速攪拌下（300ｒ/ｍｉn）向1Ｌ水樣中加入一定量的混凝藥劑（新型汙水除磷劑和ＰＡＣ），繼續快攪1ｍｉn；然後在慢攪（100ｒ/ｍｉn）條件下，投入ＰＡＭ，持續攪拌1ｍｉn；較後靜置沉澱10ｍｉn。取上清液測ＴＰ，其中磷酸鹽標準曲線和ＴＰ的測定方法采用《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893—1989）；水體(ti) 濁度和色度通過儀(yi) 器直接測定。

2、結果與(yu) 討論

2．1兩(liang) 種混凝藥劑除磷效果的對比

分別向1Ｌ原水中投加0~120ｍｇ/Ｌ的混凝藥劑、1ｍｇ/Ｌ的ＰＡＭ，混凝沉澱後測定水樣的濁度、色度，以及上清液的ＴＰ，兩(liang) 種混凝藥劑的除磷效果見圖1。

對比兩(liang) 種混凝藥劑的除磷率，由圖1可以看出，隨著藥劑投加量的不斷增加，ＴＰ去除率均呈現遞增趨勢，且當藥劑的投加質量濃度高於(yu) 100ｍｇ/Ｌ之後，二者的ＴＰ去除率趨勢均變緩。在相同投藥量下，新型汙水除磷劑去除ＴＰ的效果均比ＰＡＣ要好，尤其在低投加質量濃度（0~４0ｍｇ/Ｌ）範圍內(nei) ，二者去除ＴＰ的效果差距不斷拉大；在中等投加質量濃度（４0~80ｍｇ/Ｌ）範圍內(nei) ，二者去除ＴＰ的效果差距逐漸縮小至0；在投加質量濃度高於(yu) 80ｍｇ/Ｌ時，二者幾乎達到同樣的除磷效果，並基本保持不變。

2．2兩(liang) 種混凝藥劑對原水濁度、色度的去除效果

隨著兩(liang) 種藥劑投加量的不斷增加，水體(ti) 的濁度也會(hui) 在一定範圍內(nei) 發生變化，且基本呈下降趨勢。試驗結果表明，投加50~120ｍｇ/Ｌ新型汙水除磷劑後，水體(ti) 濁度在3．４7~2．78ＮＴＵ內(nei) 波動，色度均小於(yu) 10倍；而投加50~120ｍｇ/ＬＰＡＣ後，水體(ti) 濁度在1．55~0．59ＮＴＵ內(nei) 波動，色度均小於(yu) 5倍。可以看出，在選定合適的藥劑投加量範圍內(nei) ，出水均能滿足標準要求。然而，相同投加量下，新型汙水除磷劑的除磷效果要比ＰＡＣ好，但濁度和色度的去除效果不如ＰＡＣ。這可能是因為(wei) 新型汙水除磷劑裏鐵離子的引入會(hui) 影響水體(ti) 濁度和色度。

2．3成本分析

根據試驗研究結果，為(wei) 使目標汙水處理廠出水ＴＰ達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ排放標準，汙水廠穩定運行下的新型汙水除磷劑的投加質量濃度為(wei) 95ｍｇ/Ｌ，其價(jia) 格為(wei) 2000元/t，藥劑費用為(wei) 0．212元/t。可以看出，就藥劑的選用，處理相同量的汙水，新型汙水除磷劑比ＰＡＣ能節省約69%的費用。

3結論

通過以上燒杯試驗，研究了兩(liang) 種混凝藥劑對冬季北方某市某汙水處理廠生物處理出水的除磷效果；同時，還考察了不同藥劑投加量對原水濁度、色度的影響。結果表明，要使出水ＴＰ達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》（GB18918—2002）一級Ａ排放標準，新型汙水除磷劑的較佳投加質量濃度為(wei) 95ｍｇ/Ｌ，ＰＡＣ的較佳投加質量濃度為(wei) 106ｍｇ/Ｌ。在較佳投加量下，出水濁度和色度均達標；而且，使用新型汙水除磷劑所需藥劑費用僅(jin) 占使用ＰＡＣ費用的31%。可見，新型汙水除磷劑將在今後解決(jue) 北方冬季城鎮汙水總磷難達標問題上凸顯其優(you) 勢。