【谷騰環保網訊】摘要：采(cai)用自(zi)主設(she)(she)計研發(fa)的新(xin)型(xing)氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備對北方(fang)某(mou)市污(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)二(er)沉(chen)池(chi)(chi)出(chu)水(shui)(shui)進行深度(du)處(chu)理(li)(li)，考察了混凝劑種類(lei)、水(shui)(shui)溫(wen)(wen)、回流比、表面負(fu)荷等對去除(chu)TP和SS的影(ying)響(xiang)。結果(guo)表明，在一(yi)定(ding)的表面負(fu)荷和回流比下(xia)，二(er)沉(chen)池(chi)(chi)出(chu)水(shui)(shui)經新(xin)型(xing)氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備處(chu)理(li)(li)后TP濃度(du)低于(yu)(yu)0.3mg/L，且(qie)不受溫(wen)(wen)度(du)影(ying)響(xiang)。在僅投(tou)加(jia)PAC時，該設(she)(she)備即可維持出(chu)水(shui)(shui)SS低于(yu)(yu)20mg/L。相(xiang)較于(yu)(yu)高效沉(chen)淀池(chi)(chi)，采(cai)用氣浮(fu)(fu)處(chu)理(li)(li)二(er)沉(chen)池(chi)(chi)出(chu)水(shui)(shui)的運行費用低，經濟(ji)效益(yi)好，可作為城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)深度(du)處(chu)理(li)(li)工藝。

人口增加(jia)和生(sheng)活水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)使得生(sheng)活用水(shui)量(liang)不斷增加(jia)，隨(sui)之而來的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)問題日(ri)益(yi)嚴(yan)峻。若(ruo)不能嚴(yan)格控制污(wu)(wu)水(shui)廠出水(shui)氮(dan)、磷(lin)等(deng)含量(liang)，將導(dao)致受納水(shui)體富營(ying)養化(hua)等(deng)嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)環境問題。運(yun)行超過(guo)5年的(de)(de)(de)(de)(de)城鎮污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠，大部分處理(li)量(liang)已超過(guo)當初建設時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)設計規模，且外界因子變化(hua)時(shi)出水(shui)TP和SS濃(nong)度(du)隨(sui)之改(gai)變，難以(yi)滿足日(ri)益(yi)嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)(de)排放標準，需改(gai)造升級(ji)(ji)。而改(gai)擴建污(wu)(wu)水(shui)廠為了滿足更加(jia)嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)(de)出水(shui)TP要(yao)(yao)求(qiu)，不得不選擇三(san)(san)級(ji)(ji)處理(li)工藝(yi)(yi)，但常規三(san)(san)級(ji)(ji)處理(li)工藝(yi)(yi)面對不斷嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)(de)出水(shui)水(shui)質(zhi)標準，逐(zhu)漸捉襟見肘。氣浮(fu)法具有較好的(de)(de)(de)(de)(de)去除SS效(xiao)果，且發展時(shi)間較長(chang)，技術成熟，但對TP的(de)(de)(de)(de)(de)去除效(xiao)果需要(yao)(yao)進(jin)一步提升。因此開發具有去除TP且高(gao)效(xiao)降低SS的(de)(de)(de)(de)(de)新型氣浮(fu)設備，是污(wu)(wu)水(shui)廠三(san)(san)級(ji)(ji)處理(li)工藝(yi)(yi)發展的(de)(de)(de)(de)(de)方向之一。

鐘希(xi)冰等(deng)采用HYDRONET氣浮技術代替市政污(wu)水(shui)廠(chang)二沉池，不僅(jin)使出水(shui)SS降低(di)至(zhi)2mg/L以(yi)下，且可(ke)減少PAM的投(tou)加量和(he)加藥泵(beng)啟動頻(pin)率，提高(gao)(gao)了(le)經濟效益(yi)。鎮祥華等(deng)采用氣浮工藝(yi)對曝氣生物(wu)濾池出水(shui)進行(xing)固液分離，有效降低(di)了(le)出水(shui)SS及TP濃(nong)度(du)(du)，并且可(ke)以(yi)保(bao)證TP濃(nong)度(du)(du)降低(di)至(zhi)0.05mg/L（一級A排(pai)放標(biao)準為0.5mg/L），保(bao)證了(le)污(wu)水(shui)處理達標(biao)率。潘國強(qiang)等(deng)采用氣浮-陶(tao)瓷(ci)膜耦合(he)工藝(yi)處理煉(lian)油廠(chang)含油廢水(shui)，總COD去除率高(gao)(gao)達96%以(yi)上，體(ti)現了(le)該工藝(yi)對污(wu)染物(wu)的高(gao)(gao)效去除能力。可(ke)見(jian)，開(kai)發新型氣浮工藝(yi)一直是污(wu)水(shui)深度(du)(du)處理領域的研(yan)究(jiu)熱點之一。

筆者結合氣(qi)(qi)浮工作原(yuan)理(li)，開(kai)(kai)發了(le)一種新型氣(qi)(qi)浮設(she)備，其分離(li)段采用上流式構造(zao)并布置斜(xie)板，可強化浮渣與水的分離(li)作用，提高氣(qi)(qi)浮除污效(xiao)率。采用該新型氣(qi)(qi)浮設(she)備對污水廠二沉池出(chu)水進(jin)行深度處理(li)中試研究，考(kao)察了(le)對TP和(he)SS的去除效(xiao)果(guo)，以期為新型設(she)備的開(kai)(kai)發與應用提供理(li)論依據(ju)。

01材料與方法

1.1試驗用水水質

試驗用水取自北方某(mou)城市污水處(chu)理(li)廠二沉池(chi)出(chu)水，其冬(dong)季SS濃(nong)度為400～800mg/L，水樣經靜(jing)沉30min的上清(qing)液中TP濃(nong)度高達1.0～2.0mg/L；在(zai)夏季二沉池(chi)出(chu)水SS濃(nong)度處(chu)于200～400mg/L之(zhi)間，TP濃(nong)度為0.5～1.0mg/L。

1.2試驗裝置及特點

1.2.1試驗裝置

研(yan)發的新型氣浮(fu)設(she)備如(ru)圖(tu)1所示。該氣浮(fu)設(she)備由(you)鋼板焊接而成，整體長(chang)(chang)3.8m，寬1.6m，高(gao)2.5m。采(cai)用(yong)平流式氣浮(fu)池，長(chang)(chang)1.8m，寬1m，有效水(shui)深為2.2m，超高(gao)取0.3m。排渣(zha)槽(cao)設(she)在氣浮(fu)池的一側，其寬與槽(cao)深均為0.2m。氣浮(fu)設(she)備出(chu)水(shui)集水(shui)管中(zhong)心線(xian)距池底0.3m，池底設(she)有排泥(ni)管，將(jiang)池底的少(shao)量淤泥(ni)排出(chu)。

新型氣浮(fu)裝置穩定運行時進水(shui)(shui)流量(liang)(liang)為(wei)15m3/h，水(shui)(shui)力停留(liu)時間為(wei)10min，表(biao)面(mian)負荷為(wei)8m3/（m2·h）。壓(ya)力溶氣罐高為(wei)1.55m，外徑為(wei)0.2m。溶氣罐的壓(ya)力在0.3～0.42MPa之間，回流泵流量(liang)(liang)為(wei)1.5～2.0m3/h，回流比為(wei)10%～13.3%。

新(xin)型氣浮(fu)設備(bei)未(wei)設橋(qiao)式刮渣(zha)(zha)機，通(tong)過控制水位去(qu)除水面(mian)的(de)浮(fu)渣(zha)(zha)，電(dian)動(dong)出(chu)水閥安裝在(zai)出(chu)水管上，通(tong)過定時器來控制電(dian)動(dong)出(chu)水閥的(de)開閉。當(dang)電(dian)動(dong)出(chu)水閥關閉時，氣浮(fu)機停止(zhi)出(chu)水，氣浮(fu)池內(nei)水位上升，將(jiang)水面(mian)上的(de)浮(fu)渣(zha)(zha)排(pai)入排(pai)渣(zha)(zha)槽，實(shi)現固液分(fen)離。

1.2.2裝置主要特點

與傳統的(de)(de)氣(qi)浮(fu)(fu)工藝(yi)相比，該新(xin)型氣(qi)浮(fu)(fu)工藝(yi)的(de)(de)主要特點(dian)是：采(cai)用上向流氣(qi)浮(fu)(fu)，水流上升與浮(fu)(fu)渣上浮(fu)(fu)同方向，表面(mian)負荷高。

主流的氣(qi)浮(fu)反(fan)(fan)應(ying)器分離段構造是水(shui)從上向(xiang)(xiang)下流動，在水(shui)向(xiang)(xiang)下流動的過程中浮(fu)渣(zha)向(xiang)(xiang)上分離，由于水(shui)流方向(xiang)(xiang)與浮(fu)渣(zha)的分離方向(xiang)(xiang)相反(fan)(fan)，因此可稱為異向(xiang)(xiang)流氣(qi)浮(fu)。異向(xiang)(xiang)流氣(qi)浮(fu)向(xiang)(xiang)下的水(shui)流速度不能過快，否(fou)則(ze)容易造成出水(shui)帶浮(fu)渣(zha)，影響(xiang)處理效(xiao)果(guo)。異向(xiang)(xiang)流氣(qi)浮(fu)反(fan)(fan)應(ying)器的表面負(fu)荷一般在5.4～9m3/（m2·h）之(zhi)間。

該(gai)新型(xing)氣(qi)浮的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)段(duan)采用下(xia)(xia)進水(shui)(shui)上(shang)向流結(jie)(jie)(jie)構，絮凝后(hou)的(de)水(shui)(shui)與溶氣(qi)水(shui)(shui)在(zai)(zai)進入分(fen)(fen)(fen)離(li)段(duan)之前混合并在(zai)(zai)分(fen)(fen)(fen)離(li)段(duan)下(xia)(xia)部布水(shui)(shui)，在(zai)(zai)底部接觸區(qu)微(wei)氣(qi)泡(pao)與微(wei)絮體進一步接觸，形成絮體與氣(qi)泡(pao)結(jie)(jie)(jie)合體，然后(hou)水(shui)(shui)繼續上(shang)升到分(fen)(fen)(fen)離(li)區(qu)。分(fen)(fen)(fen)離(li)區(qu)設(she)獨特(te)結(jie)(jie)(jie)構的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)器，該(gai)分(fen)(fen)(fen)離(li)器是一種斜(xie)(xie)板(ban)(ban)結(jie)(jie)(jie)構，在(zai)(zai)斜(xie)(xie)板(ban)(ban)上(shang)端設(she)集(ji)(ji)水(shui)(shui)槽(cao)。水(shui)(shui)進入分(fen)(fen)(fen)離(li)區(qu)后(hou)，首先在(zai)(zai)斜(xie)(xie)板(ban)(ban)的(de)作(zuo)用下(xia)(xia)產(chan)生浮渣分(fen)(fen)(fen)離(li)效果，在(zai)(zai)兩(liang)層斜(xie)(xie)板(ban)(ban)之間形成浮渣和清(qing)水(shui)(shui)分(fen)(fen)(fen)層，浮渣將貼著上(shang)斜(xie)(xie)板(ban)(ban)下(xia)(xia)部在(zai)(zai)水(shui)(shui)流推(tui)動和浮力的(de)作(zuo)用下(xia)(xia)向上(shang)流動形成浮渣層，清(qing)水(shui)(shui)層向上(shang)推(tui)動，在(zai)(zai)分(fen)(fen)(fen)離(li)器上(shang)端通(tong)過集(ji)(ji)水(shui)(shui)槽(cao)收集(ji)(ji)，通(tong)過各集(ji)(ji)水(shui)(shui)槽(cao)上(shang)的(de)支管與匯水(shui)(shui)管連接，最終(zhong)進入清(qing)水(shui)(shui)池(chi)。氣(qi)浮包括絮凝、絮體與微(wei)氣(qi)泡(pao)結(jie)(jie)(jie)合、絮體/氣(qi)泡(pao)結(jie)(jie)(jie)合體與水(shui)(shui)分(fen)(fen)(fen)離(li)三個主要(yao)過程。

1.3試驗設計

試(shi)驗藥劑共兩種(zhong)，分(fen)別(bie)是聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰(xian)胺（PAM），試(shi)驗期間PAC投(tou)加(jia)量為(wei)15.1、27.5、32、36.7mg/L，PAM投(tou)加(jia)量為(wei)0.5、0.6、0.6～0.7、0.77mg/L。

試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)周期跨越了春、夏、秋、冬(dong)四季，其水(shui)溫在17～29℃之間波動。經前期試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)摸索適當的進(jin)水(shui)流(liu)量(liang)、混凝(ning)劑(ji)投加量(liang)、回流(liu)比之后(hou)，進(jin)行分(fen)段(duan)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)研究。分(fen)段(duan)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)一：只投加PAC試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)和PAC、PAM同(tong)時(shi)投加試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)；分(fen)段(duan)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)二：考(kao)察不同(tong)季節時(shi)溫度對氣浮效(xiao)果的影(ying)響，同(tong)時(shi)將(jiang)新型氣浮池(chi)出水(shui)與污水(shui)處理廠高效(xiao)沉(chen)淀池(chi)出水(shui)進(jin)行對比。

02結果與討論

2.1除磷效果

2.1.1與污水廠高效沉淀池的對比

新型氣浮(fu)(fu)(fu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)所在污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)(chang)采用“高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)沉淀(dian)池(chi)+V型濾(lv)池(chi)”三級處(chu)理(li)工藝，因氣浮(fu)(fu)(fu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)未(wei)設(she)(she)(she)置濾(lv)池(chi)，將其出(chu)水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)(du)與該廠(chang)(chang)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)沉淀(dian)池(chi)出(chu)水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)(du)進行(xing)對比(bi)，結果見(jian)圖2。氣浮(fu)(fu)(fu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)出(chu)水(shui)(shui)TP最低為0.09mg/L，最高(gao)(gao)為0.35mg/L，平均為0.24mg/L；污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)出(chu)水(shui)(shui)TP最低為0.16mg/L，最高(gao)(gao)為0.63mg/L，平均值為0.38mg/L。由此可(ke)見(jian)，二沉池(chi)出(chu)水(shui)(shui)經(jing)氣浮(fu)(fu)(fu)處(chu)理(li)后比(bi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)沉淀(dian)池(chi)出(chu)水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)(du)更低且(qie)穩定，說明氣浮(fu)(fu)(fu)工藝用于污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)深度(du)(du)(du)除磷(lin)是可(ke)行(xing)的，且(qie)除磷(lin)效(xiao)(xiao)果較高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)沉淀(dian)池(chi)好，經(jing)出(chu)水(shui)(shui)平均值對比(bi)，氣浮(fu)(fu)(fu)工藝的除磷(lin)效(xiao)(xiao)率較高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)沉淀(dian)池(chi)高(gao)(gao)36.8%。另外，從整個(ge)運行(xing)過程(cheng)來看，污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)出(chu)水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)(du)受(shou)季節(jie)影響較大(da)，而新型氣浮(fu)(fu)(fu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)受(shou)季節(jie)影響小(xiao)，且(qie)可(ke)維持出(chu)水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)(du)處(chu)于較低水(shui)(shui)平，為污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)出(chu)水(shui)(shui)TP達標提供了保障(zhang)，并且(qie)該氣浮(fu)(fu)(fu)裝置的處(chu)理(li)量可(ke)以(yi)達到(dao)360m3/d，占(zhan)地(di)面積只(zhi)有6.08m2，相較于一般的氣浮(fu)(fu)(fu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)，占(zhan)地(di)面積要小(xiao)。

將檢測的(de)出水(shui)(shui)(shui)TP濃度(du)劃分(fen)為4個(ge)階段(duan)，統(tong)計各(ge)個(ge)階段(duan)所包含(han)的(de)天數并(bing)計算其占比。結果顯示，氣浮(fu)池(chi)出水(shui)(shui)(shui)TP為0～0.2、0.2～0.3、0.3～0.5、>0.5mg/L的(de)天數分(fen)別(bie)為9、17、10、0d，相應(ying)(ying)占比分(fen)別(bie)為25%、47.2%、27.8%、0，而污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)高(gao)效(xiao)(xiao)沉(chen)淀池(chi)的(de)相應(ying)(ying)值分(fen)別(bie)為2、3、27、4d和5.6%、8.3%、75%、11.1%。可見新型氣浮(fu)池(chi)出水(shui)(shui)(shui)TP大部分(fen)在0.2～0.3mg/L之間(jian)，污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)高(gao)效(xiao)(xiao)沉(chen)淀池(chi)的(de)出水(shui)(shui)(shui)TP大部分(fen)在0.3～0.5mg/L之間(jian)，表明新型氣浮(fu)池(chi)的(de)除磷效(xiao)(xiao)果遠優于(yu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)的(de)高(gao)效(xiao)(xiao)沉(chen)淀池(chi)，即(ji)便在二沉(chen)池(chi)的(de)出水(shui)(shui)(shui)SS過高(gao)時中試設備(bei)也能(neng)取得較(jiao)好的(de)除磷效(xiao)(xiao)果，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質達到了《城鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)污(wu)染物排放標(biao)準》（GB18918—2002）的(de)一級(ji)A標(biao)準。

2.1.2藥劑對除磷效果的影響

為(wei)有效(xiao)去(qu)除水(shui)(shui)(shui)中的(de)懸浮(fu)物，考察了PAC和(he)PAM對氣(qi)(qi)浮(fu)效(xiao)果(guo)的(de)影(ying)響，結果(guo)如圖(tu)3所示。投加PAC和(he)PAC+PAM的(de)氣(qi)(qi)浮(fu)出水(shui)(shui)(shui)TP濃度(du)變(bian)化趨勢一致，總體上PAC+PAM的(de)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質略優于(yu)(yu)PAC。試驗期間，兩種(zhong)投藥(yao)方式(shi)(shi)下的(de)出水(shui)(shui)(shui)TP濃度(du)均低于(yu)(yu)0.3mg/L，且均遠低于(yu)(yu)同時期污水(shui)(shui)(shui)廠出水(shui)(shui)(shui)磷濃度(du)，表(biao)明兩種(zhong)投藥(yao)方式(shi)(shi)都(dou)可作為(wei)二(er)沉池出水(shui)(shui)(shui)深度(du)除磷的(de)備選。

將投加(jia)PAC與PAC+PAM的出(chu)水總磷濃(nong)度(du)數據劃(hua)分為(wei)5個區(qu)域(yu)，并將其(qi)在各個區(qu)域(yu)的天數進行(xing)匯總，結果如(ru)表1所示。同時(shi)加(jia)入(ru)PAC和PAM與僅投加(jia)PAC的除(chu)磷效(xiao)果差(cha)異(yi)較小(xiao)，當(dang)僅投加(jia)PAC時(shi)TP平(ping)均(jun)去(qu)除(chu)率為(wei)68.8%，同時(shi)加(jia)入(ru)PAC和PAM時(shi)，總磷平(ping)均(jun)去(qu)除(chu)率為(wei)69.2%。由于二者的TP去(qu)除(chu)率差(cha)異(yi)較小(xiao)，且均(jun)能滿足出(chu)水水質標(biao)準(zhun)，故在實(shi)際工程中可以只投加(jia)PAC。

2.1.3季節變化對除磷效果的影響

此氣浮設備運行(xing)的(de)(de)周(zhou)期較(jiao)長，其間跨越了多個季(ji)節，由于(yu)各(ge)個季(ji)節的(de)(de)溫度(du)不同(tong)，導致原水(shui)(shui)水(shui)(shui)溫存在差異。為探(tan)究水(shui)(shui)溫對氣浮設備去除TP的(de)(de)影響，選取夏季(ji)、秋季(ji)、冬季(ji)的(de)(de)數據進行(xing)比較(jiao)，結果見(jian)圖(tu)4。

在進水(shui)(shui)流量為(wei)(wei)(wei)(wei)15m3/h時，選取夏、秋(qiu)、冬季(ji)各(ge)連續(xu)22d數據進行比較，其中(zhong)夏季(ji)出水(shui)(shui)TP最(zui)大(da)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.47mg/L，最(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.09mg/L，平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.26mg/L；秋(qiu)季(ji)出水(shui)(shui)TP最(zui)大(da)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.39mg/L，最(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.12mg/L，平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.24mg/L；冬季(ji)出水(shui)(shui)TP最(zui)大(da)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.39mg/L，最(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.13mg/L，平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.28mg/L。可見，三者的平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)都(dou)在0.3mg/L以下(xia)且相差(cha)不大(da)，即氣浮池(chi)對TP的去除效果并(bing)沒有太(tai)大(da)波動。將各(ge)個季(ji)節的出水(shui)(shui)總(zong)磷(lin)濃度的數據分為(wei)(wei)(wei)(wei)5個區域，對其出水(shui)(shui)總(zong)磷(lin)在各(ge)個區域的天數進行匯總(zong)比較，結果見表2。

夏(xia)季(ji)的(de)水(shui)溫基本上在28℃左(zuo)右，最(zui)高能達到29℃以上，而冬季(ji)的(de)水(shui)溫都在18℃左(zuo)右，兩者相(xiang)差(cha)10℃，然而夏(xia)季(ji)和冬季(ji)的(de)出水(shui)TP濃度(du)(du)差(cha)異較(jiao)小(xiao)，并沒有因溫度(du)(du)降低而使出水(shui)TP濃度(du)(du)大幅度(du)(du)上升(sheng)，即水(shui)溫對(dui)氣浮池去除TP的(de)影響(xiang)并不大，三個季(ji)節都能保證出水(shui)總磷濃度(du)(du)在0.5mg/L以下，并且大部分時間出水(shui)TP濃度(du)(du)都保持在0.3mg/L以下。

2.1.4高SS濃度時的除磷效果

試驗(yan)前期(qi)正值冬季，該污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)二(er)沉(chen)池(chi)出水(shui)(shui)懸浮(fu)(fu)物(wu)(wu)濃度(du)(du)較高(gao)，其SS為400～800mg/L，出水(shui)(shui)渾濁(zhuo)，相關指標(biao)無(wu)法達(da)到(dao)《城鎮污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)污(wu)染物(wu)(wu)排(pai)放(fang)標(biao)準》（GB18918—2002）的(de)一(yi)級A標(biao)準。氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)處(chu)理(li)水(shui)(shui)量(liang)為15m3/h，回流比為15%，PAC的(de)投加量(liang)為30mg/L，不投加PAM，考察氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)對二(er)沉(chen)池(chi)出水(shui)(shui)總(zong)磷的(de)去除效(xiao)果。二(er)沉(chen)池(chi)出水(shui)(shui)懸浮(fu)(fu)物(wu)(wu)濃度(du)(du)高(gao)，TP大部分黏附于懸浮(fu)(fu)物(wu)(wu)上(shang)，經(jing)測(ce)試TP濃度(du)(du)超過2.0mg/L。實際測(ce)試氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)進水(shui)(shui)TP濃度(du)(du)時，將水(shui)(shui)樣(yang)(yang)靜沉(chen)30min，取(qu)上(shang)清液測(ce)量(liang)，氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)樣(yang)(yang)不靜沉(chen)。進行了5d的(de)取(qu)樣(yang)(yang)測(ce)試，每(mei)天上(shang)午(wu)和下午(wu)各(ge)取(qu)一(yi)次樣(yang)(yang)，氣浮(fu)(fu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)對TP的(de)去除效(xiao)果如圖5所示(shi)。

在二沉池出(chu)水懸浮(fu)物濃(nong)度高達400～800mg/L時，出(chu)水中(zhong)(zhong)大量的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)以顆粒(li)磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)形(xing)式存在，同時溶(rong)(rong)解性(xing)(xing)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)可(ke)(ke)與(yu)混凝劑（PAC）結合并析出(chu)，然而(er)都可(ke)(ke)通過(guo)氣(qi)浮(fu)被(bei)良好(hao)地去(qu)(qu)除。將進水水樣靜沉30min后上(shang)清液中(zhong)(zhong)TP濃(nong)度為(wei)1.2～1.5mg/L，經氣(qi)浮(fu)處(chu)理后降至0.4mg/L以下(xia)，由(you)此可(ke)(ke)見混凝、氣(qi)浮(fu)除了去(qu)(qu)除顆粒(li)態磷(lin)(lin)(lin)外(wai)，對溶(rong)(rong)解性(xing)(xing)磷(lin)(lin)(lin)也有(you)良好(hao)的(de)(de)去(qu)(qu)除效果(guo)。新型氣(qi)浮(fu)工藝(yi)通過(guo)微氣(qi)泡與(yu)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)(rong)解性(xing)(xing)磷(lin)(lin)(lin)發生化學反應而(er)形(xing)成懸浮(fu)態磷(lin)(lin)(lin)，同顆粒(li)態磷(lin)(lin)(lin)一起被(bei)去(qu)(qu)除。

2.2新型氣浮設備對SS的去除

2.2.1投加PAM對出水SS的影響

穩定進水流量為(wei)(wei)12m3/h，表面(mian)負荷(he)為(wei)(wei)6.7m3/（m2·h），回流比為(wei)(wei)15%，PAC投加(jia)(jia)(jia)量為(wei)(wei)20mg/L，PAM投加(jia)(jia)(jia)量為(wei)(wei)0.6mg/L，每天上午(wu)投加(jia)(jia)(jia)PAC、下午(wu)同時投加(jia)(jia)(jia)PAC和(he)PAM，結果(guo)(guo)如圖(tu)6所(suo)示。可見(jian)，新型氣浮(fu)(fu)系(xi)統(tong)只(zhi)加(jia)(jia)(jia)PAC即(ji)可將SS濃度降到20mg/L以下，PAM的(de)加(jia)(jia)(jia)入對處理效果(guo)(guo)影響不大(da)。目前(qian)，應用較多的(de)加(jia)(jia)(jia)磁混凝(ning)沉淀池和(he)加(jia)(jia)(jia)砂混凝(ning)沉淀池等(deng)需引入密度大(da)的(de)細小顆(ke)粒物質，顆(ke)粒物質與懸浮(fu)(fu)物結合(he)方(fang)可加(jia)(jia)(jia)快懸浮(fu)(fu)物的(de)沉降，縮短沉降時間，提高沉降效果(guo)(guo)，因此這兩(liang)種工(gong)藝(yi)都需要投加(jia)(jia)(jia)PAM。而(er)氣浮(fu)(fu)工(gong)藝(yi)采用微小氣泡(pao)代替(ti)顆(ke)粒物，微小氣泡(pao)不需PAM即(ji)可與懸浮(fu)(fu)物產生良好的(de)結合(he)，達到去(qu)除(chu)SS效果(guo)(guo)，降低了(le)運行成(cheng)本(ben)。

2.2.2表面負荷對出水SS的影響

穩定PAC投(tou)加量為(wei)20mg/L，不加PAM，回流比為(wei)15%。試驗(yan)前10d分(fen)離(li)池(chi)的表面(mian)負荷上午為(wei)4.5m3/（m2·h）、下午為(wei)6.0m3/（m2·h），后(hou)10d上午為(wei)7.5m3/（m2·h）、下午為(wei)9.0m3/（m2·h）。新型氣浮設(she)備出水SS濃度隨(sui)分(fen)離(li)池(chi)表面(mian)負荷的變(bian)化見圖(tu)7。

由圖(tu)7可(ke)知，新型氣(qi)浮(fu)設(she)備分離池表(biao)(biao)面(mian)負荷≤6.0m3/（m2·h）時(shi)(shi)，出水(shui)(shui)SS濃(nong)(nong)度維(wei)持(chi)在(zai)20mg/L以(yi)下(xia)，并且(qie)保持(chi)相對穩定(ding)；當表(biao)(biao)面(mian)負荷≥7.5m3/（m2·h）時(shi)(shi)，出水(shui)(shui)SS濃(nong)(nong)度波動大，部分時(shi)(shi)段出水(shui)(shui)SS超(chao)過20mg/L，表(biao)(biao)明氣(qi)浮(fu)工(gong)藝應選擇適宜的進水(shui)(shui)負荷，否則會影(ying)響后續出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。負荷較高時(shi)(shi)，氣(qi)浮(fu)設(she)備所產生的微(wei)氣(qi)泡不能(neng)有效與污水(shui)(shui)中懸浮(fu)物接觸，難以(yi)去除水(shui)(shui)中過量(liang)的懸浮(fu)物，導致出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質變(bian)差。

2.2.3回流比對出水SS的影響

穩定進水流(liu)(liu)量為(wei)12m3/h，表(biao)面負荷為(wei)6.0m3/（m2·h），PAC投加(jia)(jia)量為(wei)20mg/L，不投加(jia)(jia)PAM，調整回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)為(wei)8%、12%、16%，氣浮(fu)設備(bei)出(chu)水SS濃(nong)度隨回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)的(de)變化如圖8所示。當回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)為(wei)8%時(shi)，出(chu)水SS濃(nong)度高、波動大(da)，可(ke)達到80mg/L以(yi)上；當回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)為(wei)12%時(shi)，出(chu)水SS仍波動較(jiao)大(da)，平(ping)均為(wei)25.31mg/L；當回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)為(wei)16%時(shi)，氣浮(fu)出(chu)水SS濃(nong)度<20mg/L，說明提高回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)可(ke)提高對SS的(de)去(qu)除率(lv)。

03經濟效益分析

污(wu)水處理運(yun)行成本主要包括：人工費(fei)、電(dian)費(fei)和(he)藥(yao)劑(ji)費(fei)。其中，新(xin)型氣浮(fu)(fu)裝(zhuang)置的(de)主要用電(dian)設(she)備包括回流(liu)泵(beng)及(ji)空(kong)壓機，高(gao)效沉淀(dian)池(chi)(chi)的(de)用電(dian)設(she)備包括回流(liu)污(wu)泥(ni)泵(beng)及(ji)剩(sheng)余污(wu)泥(ni)泵(beng)等；高(gao)效沉淀(dian)池(chi)(chi)的(de)藥(yao)劑(ji)費(fei)包括PAC與PAM的(de)費(fei)用，而新(xin)型氣浮(fu)(fu)設(she)備所需藥(yao)劑(ji)只有PAC。

在相同(tong)的進水流(liu)量(liang)（15m3/h）、回流(liu)比（15%），以及(ji)同(tong)等的處理(li)效(xiao)果下，該新型(xing)(xing)氣(qi)浮設備(bei)的電(dian)費成(cheng)本為(wei)0.019元(yuan)/m3，高(gao)效(xiao)沉淀(dian)池的電(dian)費成(cheng)本為(wei)0.026元(yuan)/m3。新型(xing)(xing)氣(qi)浮設備(bei)所加(jia)藥劑(ji)是(shi)有效(xiao)成(cheng)分為(wei)30%的PAC，投加(jia)量(liang)為(wei)20mg/L，則(ze)藥劑(ji)費為(wei)0.048元(yuan)/m3；高(gao)效(xiao)沉淀(dian)池需同(tong)時加(jia)入PAC及(ji)PAM，藥劑(ji)費為(wei)0.059元(yuan)/m3。

根(gen)據上述分析(xi)，同時考(kao)慮到兩種工藝人(ren)工成本基本相當(dang)的(de)情況，新型氣(qi)浮設備和高效沉(chen)淀池的(de)運(yun)行成本分別為0.067、0.085元/m3（不考(kao)慮人(ren)工費），即(ji)新型氣(qi)浮池的(de)運(yun)行費用更低(di)。

04結論

①二沉池出(chu)水(shui)(shui)中(zhong)不僅(jin)含(han)(han)有(you)顆粒態(tai)磷(lin)(lin)還含(han)(han)有(you)溶解(jie)性磷(lin)(lin)，采用新(xin)型氣浮池，只需投加PAC即可(ke)使出(chu)水(shui)(shui)TP濃度滿(man)足《城鎮污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)污(wu)染物排(pai)放標(biao)準》（GB18918&mdash;2002）的一(yi)級(ji)A標(biao)準，且處理(li)效果不受溫度影響。

②當新型(xing)氣(qi)浮設備的(de)(de)表面負(fu)荷為6.0m3/（m2·h）和回(hui)流比不小于15%時，其對二沉池出水SS的(de)(de)去除效果較好，出水SS維(wei)持在20mg/L以下(xia)。

③新型氣浮設備處理二沉池(chi)(chi)出水的電費(fei)及藥劑費(fei)成本為0.067元/m3，相對高效沉淀池(chi)(chi)工藝更經(jing)濟。

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