[發明專利]一種微污染水深度除磷方法及其設備

無效

• 申請號: 201310718824.8
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103663796A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張鑫;李松;韓忠;王昶;王莉;黃志金;馬駿;陸善兵;左軍;王雪豐
• 申請（專利權）人: 上海申迪（集團）有限公司;上海宏波工程咨詢管理有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/44
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權;錢品興

[技術領域]

本發明屬于水污染控制領域，涉及一種針對微污染水深度除磷的方法及其配套設備。

[背景技術]

近幾年國內太湖、滇池、巢湖等幾大湖泊由于水體富營養化導致頻發水華、藍藻事件，極大的影響了人們的生活、生產，甚至威脅了人類的生命安全。水體富營養化過程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相關。反映營養鹽水平的指標總氮、總磷，反映生物類別及數量的指標葉綠素a和反映水中懸浮物及膠體物質多少的指標透明度作為控制湖泊富營養化的一組指標。《Nutrient?Criteria?Technical?Guidance?Manual—Lakes?and?Reservoirs》一書指出：在湖泊、水庫中，TP、TN分別大于0.01、0.15mg/l時，即有可能發生藍藻水華。經濟合作與發展組織（OECD）提出富營養湖的幾項指標量為：平均總磷濃度大于0.035mg/l；平均葉綠素濃度大于0.008mg/l；平均透明度小于3m。有文獻報道，通過控制水體總磷濃度可以有效控制藻類爆發。

對于微污染的河流、湖泊水處理，一般采用化學、生物處理技術。

如投加化學藥劑的絮凝沉淀方法，可以通過多種陽離子使磷有效地從水溶液中沉淀出來，其中最有價值的是價格比較便宜的鐵、鋁和鈣，它們都能與磷酸鹽生成不溶性沉淀物而沉降下來，但僅靠絮凝沉淀方法無法將總磷濃度控制到0.02mg/l以下。

利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動可以去除水體中氮、磷營養物質。目前，有些國家開始用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類，可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體，植物和根區微生物共生，產生協同效應，凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時對重金屬分子也有降解效果。生物處理方法雖然成本低、景觀效果好，但是也有占地面積大、受溫度影響大、植物后期處理困難等不利因素，而且處理后的出水難以將總磷穩定控制在0.02mg/l以下。

因此，如何有效控制水體總磷濃度，使其達到有效預防藻類爆發就成為本發明需要解決的技術問題。

[發明內容]

本發明的目的在于克服現有技術的不足，將混凝沉淀與超濾技術有機的結合在一起，構成混凝沉淀—超濾膜組合工藝對微污染水進行深度除磷，使處理后的出水總磷濃度低于0.02mg/l，預防水體藻類爆發。

本發明的發明人經分析微污染水體中總磷的組成形態后發現：水體中總磷主要由磷酸鹽組成，同時還含有一定量的顆粒態磷、有機磷等，磷酸鹽、顆粒態磷可以通過投加化學藥劑進行混凝沉淀去除，但有機磷物質很難通過加藥去除，而一般微污染水中有機磷的含量高于0.02mg/l，這就導致只通過化學除磷無法將總磷控制在0.02mg/l以下。

設計一種微污染水除磷方法，其特征在于所述方法采用混凝沉淀和超濾串聯工藝深度去除水中的總磷，包括如下步驟：

a)通過鉬銻抗分光光度法（GB11893-89）對微污染水中總磷含量進行檢測，并檢測pH，一般為0.1～0.5mg/l，pH=6.0～7.0，根據總磷含量確定混凝時混凝劑的投加量；

b)微污染水通過水泵抽取至混凝攪拌池，通過混凝劑加藥裝置向混凝攪拌池定量投加混凝劑，進行快速攪拌2～5min，其攪拌轉速為200r/min；

c)混凝后的微污染水進入絮凝池，通過助凝劑加藥裝置慢速攪拌下加入助凝劑，攪拌15～20min，攪拌轉速為50-100r/min；

d)反應后的微污染水流入斜板沉淀池靜置沉淀以實現泥水分離，沉淀時間30min；

e)沉淀后的水進入超濾池，經過超濾池中的浸沒式超濾膜過濾處理后出水由抽吸泵抽出，獲得潔凈水體。

在步驟b中加入的混凝劑為硫酸鋁，其投加量為20～50mg/l，其中鋁離子Al³⁺含量為1.7～3.9mg/l；

在步驟c中加入的助凝劑為PAM（Polyacrylamide，聚丙烯酰胺），其投加量為0.2～0.5mg/l。

在步驟e中浸沒式超濾膜的孔徑為0.01～0.04μm，膜材質為PVDF。