在廢水處理領(lǐng)域,單一的處理方法往往難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的污水水質(zhì)。生物處理法憑借其環(huán)保、可持續(xù)的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用,但也存在對(duì)某些污染物去除效率有限、受環(huán)境因素影響大等不足;而無(wú)鐵硫酸鋁作為一種有效的水處理藥劑,具有良好的絮凝沉淀作用。當(dāng)這兩者相結(jié)合,會(huì)碰撞出怎樣的火花?又能否為廢水處理帶來(lái)新的突破與解決方案呢?
一、結(jié)合原理:物理與生物作用的互補(bǔ)
?1.預(yù)處理階段的無(wú)鐵硫酸鋁作用?
在生物處理前,無(wú)鐵硫酸鋁通過(guò)電中和、吸附架橋及網(wǎng)捕作用,快速去除廢水中懸浮物(SS)、膠體及部分大分子有機(jī)物(如腐殖酸),降低生物處理系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷。例如,對(duì)印染廢水,預(yù)處理后COD可降低30%-50%,SS去除率達(dá)80%以上,為后續(xù)生物降解創(chuàng)造有利條件。
?2.生物處理后的深度凈化?
生物處理單元(如活性污泥法、生物膜法)通過(guò)微生物代謝分解溶解性有機(jī)物,但可能殘留難降解物質(zhì)(如芳香族化合物)及微量污染物(如磷、氮)。此時(shí)投加無(wú)鐵硫酸鋁可進(jìn)一步絮凝殘留顆粒及生物代謝產(chǎn)物,提升出水水質(zhì)。例如,在生物處理后投加20-50mg/L無(wú)鐵硫酸鋁,可使總磷濃度從1.5mg/L降至0.5mg/L以下。
二、工藝優(yōu)勢(shì):效率、成本與穩(wěn)定性的提升
?1.提高生物處理效率?
?減少毒害物質(zhì)?:無(wú)鐵硫酸鋁預(yù)處理可去除重金屬、油類(lèi)等控制微生物活性的物質(zhì),保護(hù)生物系統(tǒng)穩(wěn)定性。例如,對(duì)含鉛廢水,預(yù)處理后鉛離子濃度從5mg/L降至0.1mg/L,生物處理單元活性恢復(fù)至90%以上。
?優(yōu)化碳源利用?:通過(guò)去除大分子有機(jī)物,減少生物處理中碳源的無(wú)效消耗,提高硝化/反硝化效率。實(shí)驗(yàn)表明,預(yù)處理后生物脫氮效率可提升15%-20%。
?2.降低運(yùn)行成本?
?減少藥劑用量?:生物處理與無(wú)鐵硫酸鋁協(xié)同作用,可降低單獨(dú)使用混凝劑或生物法的藥劑投加量。例如,某造紙廢水處理工程中,復(fù)配工藝較單一混凝法節(jié)省硫酸鋁用量40%,較單一生物法減少曝氣能耗25%。
?延長(zhǎng)設(shè)備壽命?:無(wú)鐵硫酸鋁預(yù)處理減少懸浮物對(duì)生物反應(yīng)器、膜組件的磨損,降低設(shè)備維護(hù)頻率。統(tǒng)計(jì)顯示,復(fù)配工藝設(shè)備更換周期可延長(zhǎng)30%-50%。
?3.增強(qiáng)系統(tǒng)抗沖擊能力?
生物處理單元對(duì)水質(zhì)波動(dòng)敏感,而無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)快速絮凝緩沖進(jìn)水負(fù)荷變化。例如,在進(jìn)水COD突增至1000mg/L時(shí),復(fù)配工藝出水COD仍穩(wěn)定在150mg/L以下,而單一生物法出水超標(biāo)率達(dá)60%。
三、注意事項(xiàng)與優(yōu)化方向
?1.投加時(shí)機(jī)控制?:預(yù)處理階段需在生物處理前完成絮凝沉淀,避免殘留鋁離子控制微生物活性;后處理階段投加量需根據(jù)出水水質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)整,防止過(guò)度投加導(dǎo)致鋁殘留超標(biāo)。
?2.pH協(xié)同調(diào)節(jié)?:無(wú)鐵硫酸鋁處理pH為6.5-7.5,而生物硝化反應(yīng)需pH>7.2。實(shí)際工程中可通過(guò)分段調(diào)節(jié)pH(如預(yù)處理段pH 7.0,生物段pH 7.5)實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化。
3.污泥資源化利用?:復(fù)配工藝產(chǎn)生的污泥含鋁量較低(較傳統(tǒng)硫酸鋁工藝減少30%-50%),更適用于制磚、土壤改良等資源化途徑,需加強(qiáng)污泥性質(zhì)監(jiān)測(cè)與分類(lèi)處置。
無(wú)鐵硫酸鋁與生物處理法的結(jié)合,為廢水處理開(kāi)辟了一條有效、環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的新途徑。這種組合處理方式充分發(fā)揮了兩種方法的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中多種污染物的協(xié)同去除,提高了處理效率和水質(zhì)穩(wěn)定性。隨著研究的深入和實(shí)踐的推廣,相信這一創(chuàng)新組合將在更多領(lǐng)域的廢水處理中發(fā)揮重要作用,推動(dòng)廢水處理技術(shù)邁向新的高度,為保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境貢獻(xiàn)更大的力量。
2025.8.25 ZG