零價鐵強(qiáng)化低碳源城市污水處理廠脫氮除磷效果研究.pdf

1、我國目前水環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻，以城鎮(zhèn)污水處理廠為點(diǎn)源的污染控制非常重要。廣東省某污水處理廠進(jìn)水碳源較低，出水排入東江上游水質(zhì)安全要求高，要求 COD、總磷、總氮和氨氮的出水穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的Ⅲ類水質(zhì)指標(biāo)。傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝需投入大量外加碳源，而且必須輔以化學(xué)除磷才能滿足這種高標(biāo)準(zhǔn)出水要求，使得整個工藝的運(yùn)行成本大大增加。
　　本研究以生物化學(xué)脫氮除磷為理論依據(jù)，在此基礎(chǔ)上提出添加零價鐵促進(jìn)脫

2、氮除磷方案，針對低碳源污水，對零價鐵耦合甲醇脫氮除磷的可行性、影響因素、最優(yōu)條件以及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討及研究，在提高系統(tǒng)脫氮除磷效率的同時，減少外加碳源和化學(xué)除磷藥劑，研究成果對我國南方地區(qū)低碳源污水處理廠優(yōu)化脫氮除磷和降低化學(xué)除磷成本有著實(shí)際應(yīng)用價值。主要結(jié)論如下:
　　（1）相比于二價鐵和三價鐵，零價鐵對脫氮促進(jìn)作用更加明顯，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明零價鐵耦合甲醇脫氮除磷是可行的；
　　（2）40mg/L的零價鐵有利于零價鐵耦合甲醇

3、生物脫氮，隨著零價鐵濃度的升高反而出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，零價鐵對磷的去除效果隨著零價鐵濃度的上升而提高；125mg/L的甲醇有利于零價鐵耦合甲醇生物脫氮，過高的甲醇濃度微生物已無法利用，甲醇對磷去除的影響不明顯；
　?。?）零價鐵脫氮除磷是酸驅(qū)動反應(yīng)，在pH=6時更有利于系統(tǒng)脫氮除磷反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后出現(xiàn)NH4+和NO2-的少量積累；
　?。?）綜合正交實(shí)驗(yàn)與單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建議將零價鐵耦合甲醇脫氮除磷最優(yōu)條件控制在零價鐵濃度3

4、0 mg/L，甲醇125 mg/L，pH為7；
　?。?）零價鐵耦合甲醇脫氮，一方面零價鐵可與水中硝酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物為NO2-、NH4+、NH3+、N2等，實(shí)現(xiàn)水體中氮的去除；另一方面，零價鐵可以充當(dāng)自養(yǎng)反硝化細(xì)菌的電子供體，NO3--N作為直接受體，硝酸根被還原所得的電子來源于零價鐵，或者來自零價鐵的腐蝕產(chǎn)物，二價鐵和氫氣，從而實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)反硝化作用，使脫氮效率得到提高；
　　（6）零價鐵耦合甲醇除磷，一方面零價鐵被