化学絮凝-活性污泥-活性炭吸附联合处理洗浴污水的研究

化学絮凝-活性污泥-活性炭吸附联合处理洗浴污水的研究

曹振刚张同钦崔自敏王春阳岳增亮

（大连诚高科技股份有限公司辽宁大连116085）

【摘要】以聚合铝、硫酸铝、偏铝酸钠、氯化铝为混凝剂处理洗浴污水，污水先经活性污泥吸附，后被粉末活性炭吸附.混凝剂(铝系列)中聚合铝对污水处理效果最佳，酸度为6.0~6.5范围内每1000mL污水中聚合铝加入量为2mL(10g/L)左右，助凝剂加入量为3mL(5g/L)；活性污泥以直接加入方式加入，加入量为2g/L污水时，处理效果最佳；粉末活性炭吸附过程中，流速控制在35mL/min以下，CODcr去除效果良好，最终污水CODcr去除率可达84.4%.该组合工艺处理污水效果好、工艺简单、易于操作管理、有实际的应用价值。

【关键词】化学絮凝法，洗浴污水，聚合铝，粉末活性炭，活性污泥

【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）08-0191-03

引言

洗浴污水的水质为：COD:150~230mg/L,SS:200mg/L左右，浊度：50左右。现有的洗浴污水的处理方法中，化学絮凝法和吸附剂吸附是最有效的常用方法。近年来研究表明，无机高分子絮凝剂对洗浴污水的絮凝效果好，但是单独使用无机絮凝剂常达不到预期的效果，适当配合有机高分子药剂，再加上吸附工艺，可使处理效果更佳。本课题拟研究采用混凝剂（铝系列）、粉末活性炭、剩余活性污泥组合工艺来处理洗浴污水，并对沉淀和气浮两种固液分离方式比较研究。

实验过程中，采用硫酸铝、偏铝酸钠、聚合铝（氯化铝）为混凝剂，并配以一定比例的助凝剂分别对洗浴污水进行絮凝沉淀（气浮）实验研究，同时采用吸附工艺对污水进一步处理，取得了令人满意的效果。由于是研究性课题，在实验过程中，各个环节所需仪器设备的模拟显得尤为重要，这也是实验过程中所应解决的主要问题。

1.实验部分

1.1实验材料

实验所用仪器为JTY-6搅拌器、DELTA320pH计、组合式气浮设备、721分光广度计、小型塑料炭柱。实验所用试剂包括聚合铝溶液（10g/L,、Al2(SO4）3溶液（10g/L）、NaAlO2溶液（10g/L）、助凝剂PAM（5g/L）、活性污泥、稀NaOH溶液（10%）。稀HCl溶液（10%）、K2Cr2O7溶液（0.250mol/L，0.0250mol/L）、（NH4）2Fe（SO4）2溶液（0.10mol/L，0.01mol/L）、HgSO4粉末。选取大连交通大学浴池废水做实验水样。水质：COD226mg/L;SS1850mg/L；浊度57。

1.2实验方法[1]

在一系列的1000mL水样中，采用分组实验，每组采用不同的混凝剂，并控制其投加量，调节其pH值和助凝剂的加入量，进行搅拌后，静置沉淀（气浮），取其上（下）清液，测其CODcr值[7]，计算其CODcr去处率，选取最佳的混凝剂，并确定其最佳操作条件，然后重新取1000mL水样于6个1000mL烧杯中，分别加入1g、2g、3g、4g、5g、6g的活性污泥，再加入优选出的混凝剂并调节至最佳操作条件下，进行搅拌后，静置沉淀，取其上清液，测其CODcr值，计算其CODcr去除率，确定活性污泥的最佳投量。最后将通过活性污泥吸附、混凝剂絮凝处理后的污水通入到小型塑料炭柱（装有粉末活性炭）内，并调节不同流量，使其被粉末活性炭吸附处理。取处理后的终水测定其CODcr去除率等相关水质参数.处理方法的工艺流程见图1。

注：●浑浊、○澄清☆絮凝体较大★絮凝体较小■絮凝体无增大现象。

助凝剂投加量对混凝效果的影响见表3。

废水中浊度、pH值、水温等都会影响混凝效果.浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同所用的混凝的量也不同。在混凝过程中，都有一个相对最佳的pH值存在，使混凝反应速度最快，絮体溶解度最小。由于水解过程中不断产生H+，因此常常需要添加碱来使中和反应充分进行。水温会影响无机盐的水解，水温低，水解反应慢。另外水温低，水的黏度大，布朗运动减弱，混凝效果下降。当使用多种混凝剂时，其最佳投加顺序可通过实验来确定。一般而言，当无机混凝剂与有机混凝剂并用时，先投加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。当处理的胶粒在50μm以上时，常先投加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。

纵观以上三组实验，结合用药量和污水处理效果两项指标，聚合铝不仅处理效果较好，而且用药少，价格也低廉，因此视为混凝集中的优选。利用聚合铝处理洗浴污水，加药量少、沉淀时间短，有利于絮凝处理，絮凝沉淀速度快，大部分絮凝体沉淀，有利于排放。并且聚合铝原料来源广泛、价格低廉、水处理成本较低，有实际的应用价值。

2.2活性污泥吸附实验[2]

分别取6份200mL污水样于6个250mL烧杯中，分别向其中加入已研碎的0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、1g、1.2g的活性污泥，加入2mL的聚合铝（10g/L）、3mL的助凝剂PAM（5g/L），PH值调至6.0~6.5之间，在350r/min(1min)、100r/min(10min)、50r/min(10min)的条件下搅拌，静置沉淀20min后，取其上清液，测其CODcr值，观察活性污泥投加量对CODcr去除率结果见图2，当活性污泥投加量为0.4g/200mL污水时，CODcr值最低，去除率最高，处理效果最好。

两种固液分离方式中，气浮所需时间较短，但CODcr去除率较低，且经气浮处理过的污水的浮渣又重新降落。处理效果欠佳且操作不易；相对于气浮而言，沉淀虽然所需时间较长，但CODcr去除率较高。针对本实验所取污水密度较大、易沉淀，并且沉淀操作简单易行，因此本实验过程中采用沉淀固液分离方式。

2.4活性炭吸附实验[4]

实验设备如图3。

图3流量对CODCr去除率的影响

尽管原水经活性污泥吸附和混凝沉淀后，其CODCr去除率较高，但为进一步净化污水，选用粉末活性炭进一步吸附。此过程中，使用粉末活性炭滤柱，模拟普通滤池进行快速小型炭柱实验。对混凝吸附后的污水进一步处理，炭柱直径为40mm（各工艺参数单列出）等。取2000ml水样，在最佳操作条件下用聚合铝混凝、活性污泥吸附处理后沉淀，取上清夜得到CODCr=44mg/L的处理水，将此水经过炭柱过滤，改变流量，测定不同流量下出水CODCr的值，实验结果见表6。

可见，流量在35ml/min以下时，经粉末活性炭处理后，CODCr的去除率可达到85%左右。使出水达到国家一级排放标准。

3.结论

（1）以聚合铝为混凝剂，利用化学絮凝法处理洗浴污水，混凝后的污水经活性污泥吸附和活性炭吸附，CODcr去除率可达85%。废水经处理后达国家一级排放标准，可直接排放.

（2）以粉末活性炭为吸附剂进行吸附工艺操作时，由于活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔，其吸附能力强，吸附容量大，因此它被广泛应用于目前的污水处理中，其工艺简单，操作方便、有实际地应用价值。

参考文献

[1]丁保宏，宋波，韩元山.餐饮废水化学处理方法研究[J].《环境污染治理及设备》，2005，2：66-68.

[2]佟玉衡.废水处理[M].北京:化学工业出版社出版，2004.

[3]杨岳平,徐新华,刘传富.废水处理工程及实例分析[M].北京：化学工业出版社,2002.

[4]秦裕衡.废水处理工程及回用[M].梅特卡尔夫和埃迪公司,第四版,化学工业出版社出版.

[5]唐手印,戴友芝,汪大翠.废水处理工程[M].北京:化学工业出版社,2004.