钢渣煤渣混装快渗柱除磷性能研究

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1、市政工程专业优秀论文市政工程专业优秀论文 钢渣煤渣混装快渗柱除磷性能研究钢渣煤渣混装快渗柱除磷性能研究关键词：污水处理关键词：污水处理 污水除磷污水除磷 快渗柱吸附快渗柱吸附 钢煤渣填料钢煤渣填料摘要：钢渣煤渣混装快渗柱是基于我国日益严峻的水体富营养化、土地资源紧 缺等问题，以研究出一种磷素高效去除、又环境生态友好的新型污水处理工艺 为目的，而开发出的新型污水处理工艺。钢渣煤渣混装快渗柱是两段式蚯蚓强 化快速渗滤工艺的第二段，具有优异的磷素去除效果，在一定程度上解决了污 水处理工艺最终出水 TP 浓度仍然较高的问题。通过钢渣煤渣磷素静态吸附实验， 分析钢渣煤渣磷吸附容量、动态吸附性能及 pH

2、对其磷吸附性能的影响。通过分 析钢渣煤渣快渗柱进出水 TP 浓度、快渗柱填料中各形态磷种类和含量、和快渗 柱运行稳定性，研究快渗柱生活污水磷素去除效果、磷素在快渗柱中的迁移转 化规律、和快渗柱使用周期，为两段式蚯蚓强化快速渗滤工艺向中试规模发展 提供了技术参数和运行数据。 (1) 盐酸改性后，钢渣煤渣的吸附容量分别为 2.411mg/g、0.410 mg/g，均大于未改性钢渣和煤渣(1.391 mg/g、0.240 mg/g)。 钢渣改性后达到吸附饱和的时间缩短，磷酸盐浓度越大，钢渣达到吸附饱和所 需时间缩短得越多，20 mg/L 的溶液缩短了 4 h，40 mg/L 缩短了 10 h，60

3、mg/L 缩短了 12 h。钢渣煤渣均存在磷酸盐快速吸附、慢速吸附和吸附平衡三 个过程，钢渣在慢速吸附过程中存在溶解态磷向沉淀态磷转化的反应，使得磷 酸盐的去除率接近 100，而煤渣磷酸盐去除率仅有 40。钢渣和煤渣中富含 铁离子和铝离子，因此两填料随 pH 变化规律相似，均为酸性溶液的磷酸盐去除 速率最快，其次为中性，碱性最慢。综上所述，钢渣在磷素去除方面明显优于 煤渣，盐酸改性可提高钢渣和煤渣的磷吸附容量。 (2) 钢渣煤渣快渗柱探索 性试验表明钢渣煤渣快渗柱具有优异的除磷效果。快渗柱水力负荷为 0.5 m/d 时，快渗柱出水 TP 均未检出，当水力负荷提高到 1 m/d 时，快渗柱出水

4、TP 浓 度在 0.20.4 mg/L 左右，水力负荷增大不利于 TP 的去除。钢渣煤渣分层装填 快渗柱出水 TP 浓度高于混合填装，且柱内钢渣易板结，运行周期较短。表层装 填砂土快渗柱比装填陶粒更易堵塞。 (3) 钢渣煤渣混装快渗柱试验表明， 1 (钢渣煤渣=11.5)和 3 撑(钢渣煤渣=15)快渗柱 TP 去除效果均较好， 出水 TP 浓度低于 1 mg/L，达到污水排放标准(GB 189182002)中的一级 B 标 准。2快渗柱(钢渣煤渣=13)TP 去除效果略差，运行后期出水 TP 浓度已 接近 1.5 mg/L。水力负荷由 1 m/d 提高到 4 m/d 时，出水 TP 浓度变化

5、较小， 在该水力负荷范围内，水力负荷对 TP 去除效果影响不大，提高系统水力负荷具 有可行性。连续运行和增加填料高度均可提高磷素的去除率，出水 TP 浓度均低 于 1 mg/L。 (4) 不同快渗柱中，各形态的沉淀态磷和 TP 含量沿柱深均呈增 加趋势，有机磷沿柱深呈下降趋势。钢渣煤渣装填比例、系统水力负荷和 Fe-P 含量成正比、连续运行及高度增加有利于 Fe-P 含量增加。各取样点 Fe-P 含量 均最大(1.22.7mg/kg)，然后依次为 Ca-P(0.921.08 mg/kg)、Al- P(0.490.61 mg/kg)、O-P(0.390.60mg/kg)、有机磷(0.220.38

6、 mg/kg)， Fe-P 含鼍与 TP 含量呈极显著正相关。快渗柱 TP 含量越多，快渗柱 TP 去除效 果越好。 (5) 经过 130 多天的运行，被保留的 3和 4快渗柱出水 TP 平均 浓度分别为 1.05 mg/L 和 1.65 mg/L，两快渗柱磷吸附量逐渐接近理论吸附量， 磷吸附能力均有所下降，4快渗柱磷吸附能力下降的更多，与 4快渗柱出水 较差相吻合。 (6) 3快渗柱的理论磷吸附容量(4.64 g)小于 4快渗柱(13.29 g)，但前者实际磷吸附量(9.85 g)大于后者(7.28 g)，且前者的出水水 质也优于后者。钢渣的有效利用率是磷素去除效果好坏的重要影响因素，3快

7、渗柱的钢渣有效利用率远大于 4快渗柱。正文内容正文内容钢渣煤渣混装快渗柱是基于我国日益严峻的水体富营养化、土地资源紧缺 等问题，以研究出一种磷素高效去除、又环境生态友好的新型污水处理工艺为 目的，而开发出的新型污水处理工艺。钢渣煤渣混装快渗柱是两段式蚯蚓强化 快速渗滤工艺的第二段，具有优异的磷素去除效果，在一定程度上解决了污水 处理工艺最终出水 TP 浓度仍然较高的问题。通过钢渣煤渣磷素静态吸附实验， 分析钢渣煤渣磷吸附容量、动态吸附性能及 pH 对其磷吸附性能的影响。通过分 析钢渣煤渣快渗柱进出水 TP 浓度、快渗柱填料中各形态磷种类和含量、和快渗 柱运行稳定性，研究快渗柱生活污水磷素去除效

8、果、磷素在快渗柱中的迁移转 化规律、和快渗柱使用周期，为两段式蚯蚓强化快速渗滤工艺向中试规模发展 提供了技术参数和运行数据。 (1) 盐酸改性后，钢渣煤渣的吸附容量分别为 2.411mg/g、0.410 mg/g，均大于未改性钢渣和煤渣(1.391 mg/g、0.240 mg/g)。 钢渣改性后达到吸附饱和的时间缩短，磷酸盐浓度越大，钢渣达到吸附饱和所 需时间缩短得越多，20 mg/L 的溶液缩短了 4 h，40 mg/L 缩短了 10 h，60 mg/L 缩短了 12 h。钢渣煤渣均存在磷酸盐快速吸附、慢速吸附和吸附平衡三 个过程，钢渣在慢速吸附过程中存在溶解态磷向沉淀态磷转化的反应，使得磷

9、 酸盐的去除率接近 100，而煤渣磷酸盐去除率仅有 40。钢渣和煤渣中富含 铁离子和铝离子，因此两填料随 pH 变化规律相似，均为酸性溶液的磷酸盐去除 速率最快，其次为中性，碱性最慢。综上所述，钢渣在磷素去除方面明显优于 煤渣，盐酸改性可提高钢渣和煤渣的磷吸附容量。 (2) 钢渣煤渣快渗柱探索 性试验表明钢渣煤渣快渗柱具有优异的除磷效果。快渗柱水力负荷为 0.5 m/d 时，快渗柱出水 TP 均未检出，当水力负荷提高到 1 m/d 时，快渗柱出水 TP 浓 度在 0.20.4 mg/L 左右，水力负荷增大不利于 TP 的去除。钢渣煤渣分层装填 快渗柱出水 TP 浓度高于混合填装，且柱内钢渣易板

10、结，运行周期较短。表层装 填砂土快渗柱比装填陶粒更易堵塞。 (3) 钢渣煤渣混装快渗柱试验表明， 1 (钢渣煤渣=11.5)和 3 撑(钢渣煤渣=15)快渗柱 TP 去除效果均较好， 出水 TP 浓度低于 1 mg/L，达到污水排放标准(GB 189182002)中的一级 B 标 准。2快渗柱(钢渣煤渣=13)TP 去除效果略差，运行后期出水 TP 浓度已 接近 1.5 mg/L。水力负荷由 1 m/d 提高到 4 m/d 时，出水 TP 浓度变化较小， 在该水力负荷范围内，水力负荷对 TP 去除效果影响不大，提高系统水力负荷具 有可行性。连续运行和增加填料高度均可提高磷素的去除率，出水 TP

11、 浓度均低 于 1 mg/L。 (4) 不同快渗柱中，各形态的沉淀态磷和 TP 含量沿柱深均呈增 加趋势，有机磷沿柱深呈下降趋势。钢渣煤渣装填比例、系统水力负荷和 Fe-P 含量成正比、连续运行及高度增加有利于 Fe-P 含量增加。各取样点 Fe-P 含量 均最大(1.22.7mg/kg)，然后依次为 Ca-P(0.921.08 mg/kg)、Al- P(0.490.61 mg/kg)、O-P(0.390.60mg/kg)、有机磷(0.220.38 mg/kg)， Fe-P 含鼍与 TP 含量呈极显著正相关。快渗柱 TP 含量越多，快渗柱 TP 去除效 果越好。 (5) 经过 130 多天的运

12、行，被保留的 3和 4快渗柱出水 TP 平均 浓度分别为 1.05 mg/L 和 1.65 mg/L，两快渗柱磷吸附量逐渐接近理论吸附量， 磷吸附能力均有所下降，4快渗柱磷吸附能力下降的更多，与 4快渗柱出水 较差相吻合。 (6) 3快渗柱的理论磷吸附容量(4.64 g)小于 4快渗柱 (13.29 g)，但前者实际磷吸附量(9.85 g)大于后者(7.28 g)，且前者的出水水 质也优于后者。钢渣的有效利用率是磷素去除效果好坏的重要影响因素，3快渗柱的钢渣有效利用率远大于 4快渗柱。 钢渣煤渣混装快渗柱是基于我国日益严峻的水体富营养化、土地资源紧缺等问 题，以研究出一种磷素高效去除、又环境生

13、态友好的新型污水处理工艺为目的， 而开发出的新型污水处理工艺。钢渣煤渣混装快渗柱是两段式蚯蚓强化快速渗 滤工艺的第二段，具有优异的磷素去除效果，在一定程度上解决了污水处理工 艺最终出水 TP 浓度仍然较高的问题。通过钢渣煤渣磷素静态吸附实验，分析钢 渣煤渣磷吸附容量、动态吸附性能及 pH 对其磷吸附性能的影响。通过分析钢渣 煤渣快渗柱进出水 TP 浓度、快渗柱填料中各形态磷种类和含量、和快渗柱运行 稳定性，研究快渗柱生活污水磷素去除效果、磷素在快渗柱中的迁移转化规律、 和快渗柱使用周期，为两段式蚯蚓强化快速渗滤工艺向中试规模发展提供了技 术参数和运行数据。 (1) 盐酸改性后，钢渣煤渣的吸附容

14、量分别为 2.411mg/g、0.410 mg/g，均大于未改性钢渣和煤渣(1.391 mg/g、0.240 mg/g)。 钢渣改性后达到吸附饱和的时间缩短，磷酸盐浓度越大，钢渣达到吸附饱和所 需时间缩短得越多，20 mg/L 的溶液缩短了 4 h，40 mg/L 缩短了 10 h，60 mg/L 缩短了 12 h。钢渣煤渣均存在磷酸盐快速吸附、慢速吸附和吸附平衡三 个过程，钢渣在慢速吸附过程中存在溶解态磷向沉淀态磷转化的反应，使得磷 酸盐的去除率接近 100，而煤渣磷酸盐去除率仅有 40。钢渣和煤渣中富含 铁离子和铝离子，因此两填料随 pH 变化规律相似，均为酸性溶液的磷酸盐去除 速率最快，

15、其次为中性，碱性最慢。综上所述，钢渣在磷素去除方面明显优于 煤渣，盐酸改性可提高钢渣和煤渣的磷吸附容量。 (2) 钢渣煤渣快渗柱探索 性试验表明钢渣煤渣快渗柱具有优异的除磷效果。快渗柱水力负荷为 0.5 m/d 时，快渗柱出水 TP 均未检出，当水力负荷提高到 1 m/d 时，快渗柱出水 TP 浓 度在 0.20.4 mg/L 左右，水力负荷增大不利于 TP 的去除。钢渣煤渣分层装填 快渗柱出水 TP 浓度高于混合填装，且柱内钢渣易板结，运行周期较短。表层装 填砂土快渗柱比装填陶粒更易堵塞。 (3) 钢渣煤渣混装快渗柱试验表明， 1 (钢渣煤渣=11.5)和 3 撑(钢渣煤渣=15)快渗柱 T

16、P 去除效果均较好， 出水 TP 浓度低于 1 mg/L，达到污水排放标准(GB 189182002)中的一级 B 标 准。2快渗柱(钢渣煤渣=13)TP 去除效果略差，运行后期出水 TP 浓度已 接近 1.5 mg/L。水力负荷由 1 m/d 提高到 4 m/d 时，出水 TP 浓度变化较小， 在该水力负荷范围内，水力负荷对 TP 去除效果影响不大，提高系统水力负荷具 有可行性。连续运行和增加填料高度均可提高磷素的去除率，出水 TP 浓度均低 于 1 mg/L。 (4) 不同快渗柱中，各形态的沉淀态磷和 TP 含量沿柱深均呈增 加趋势，有机磷沿柱深呈下降趋势。钢渣煤渣装填比例、系统水力负荷和 Fe-P 含量成正比、连续运行及高度增加有利于 Fe-P 含量增加。各取样点 Fe-P 含量 均最大(1.22.7mg/kg)，然后依次为 Ca-P(0.921.08 mg/kg)、Al-