混凝法预处理海产品加工废水的研究

混凝法预处理海产品加工废水的研究谢宇恒1李常芳2刘亮2杜豪2（1.青岛第五十八中学，2.青岛理工大学环境学院）PretreatmentofAquaticProductProcessingWastewaterbyCoagulationProcessXieYu-heng1LiChang-fang2LiuLiang2DuHao2(1.Qingdaofifty-eighthmiddleschool2,SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity)摘要以海产品加工废水为研究对象，研究了混凝法对该废水的预处理效果。研究结果表明，混凝预处理对海产品加工废水的COD和氨氮去除作用明显，FeCl3的去除效果优于PAC，在FeCl3投加量为210mg/L时，废水中的COD降低为530mg/L，去除率约59%，氨氮的去除率为35.2%；从混凝前后水样的水解酸化试验可知，混凝对该类废水水解酸化处理过程中氨氮的升高具有较好的控制作用，其中FeCl3的控制效果优于PAC，FeCl3投加量为180mg/L时，水解酸化过程氨氮的释放率量为20.35mg/L，可比原水的释放量降低72%，投加同浓度的PAC水解酸化时氨氮的释放量为28.9mg/L,比原水的释放量降低42%。关键词：海产品加工废水；混凝；水解酸化；氨氮；总氮Abstract:Itdescribesthecoagulation-hydrolysis(acidification)ofthewastewatertreatmenteffectbasedonaquaticproductsprocessingwastewater.ResultsshowedthattheremovaleffectwhichcoagulationpretreattheCODandammoniaofaquaticproductsprocessingwastewater.TheremovalofFeCl3isbetterthanPAC,:whenthedosageofFeCl3reached210mg/L,theCODofwastewaterreducedto530mg/L.reducedby59%.Theremovalofammoniaefficiencywas35.2%.Hydrolysisacidificationleadstolowertotalnitrogen,andammoniacontentincreased.Totalnitrogencontentof.coagulationwaterissignificantlylowerthanthecoagulationofrawwater.TheremovalofFeCl3isbetterthanPAC.whenthedosageofFeCl3reached180mg/L,TNofrawwaterisreducedto94mg/L.Intheprocessofhydrolysisacidification,thecoagulationwaterofthisdosagewhichtheammoniaemissionsislessthanammoniareleaseofrawwaterandsamedosingPACconcentration.Keywords:aquaticproductsprocessingwastewater;coagulation/hydrolysis(acidification);ammonia;TN随着海产品消费量的提高，海产品加工废水也日益增加。海产品加工废水以脂类和蛋白质等有机污染物为主[1-2]，该类废水初始氨氮浓度较低，约30mg/L左右，但在实际污水处理工程中，该类废水经过生化处理氨氮浓度往往不降反升，给海产品加工企业的废水处理带来了极大的困扰。关于海产品加工废水处理的研究，目前主要集中在生化处理上，对采用混凝法作为预处理工艺，解决生化过程中氨氮不降反升问题的研究较少。例如刘志强，毛友同研究了水力停留时间（HRT）、温度和溶解氧三个因素对混凝/水解酸化/接触氧化处理海产品加工废水的影响，通过正交试验确定最优状况[3]，未指出混凝作用对后续水解酸化以及接触氧化工艺的贡献。本文通过投加不同混凝剂，比较水解酸化前后氨氮以及水解过程中氨氮的变化，研究混凝剂投加对水解酸化氨氮释放的影响，并为后续接触氧化工艺设计提供参考，具有实践的价值。1.试验材料和方法1.1污水来源及性质试验污水取自青岛某海产品加工厂，污水的COD为1300mg/L~1400mg/L，总氮为190mg/L~200mg/L，氨氮为30mg/L~40mg/L。1.2试验仪器及试剂试验仪器：紫外分光光度计，COD测定装置，六联搅拌器。试验试剂：六水合氯化铁（FeCl3•6H2O），聚合氯化铝（PAC），重铬酸钾。2.试验方案2.1混凝剂的确定及最佳投加量混凝剂采用市面常用的常规混凝剂氯化铁和聚合氯化铝，利用六联搅拌器对原水水样进行混凝试验，确定最佳混凝剂及投加量。2.2混凝法控制水解酸化过程氨氮释放的研究通过比较氯化铁、聚铝混凝出水的水解酸化以及原水直接水解酸化对氨氮浓度变化的影响，研究混凝法对废水水解酸化过程中氨氮释放控制效果的影响。3.试验结果与讨论3.1不同混凝剂最佳投加量的确定02004006008001000120014000mg/L30mg/L60mg/L90mg/L120mg/L150mg/L180mg/L210mg/L240mg/L270mg/L300mg/L投加量COD(mg/L)氯化铁PAC图3-1海产品加工废水中COD随混凝剂投加量的变化15171921232527293133350mg/L30mg/L60mg/L90mg/L120mg/L150mg/L180mg/L210mg/L240mg/L270mg/L300mg/L投药量氨氮（mg/L）氯化铁PAC图3-2海产品加工废水中氨氮随混凝剂投加量的变化由图3-1可以看出，随着混凝剂投加量的增加，海产品加工废水中的COD均出现下降的趋势，投加PAC混凝剂时，废水中的COD可从原来的1300mg/L左右降低到700mg/L左右，而投加氯化铁混凝剂的废水COD可降低到400mg/L左右。当PAC投加量在180mg/L时，废水中COD降低至710mg/L，去除率约46%，随着PAC投药量的继续增加，废水中COD的降低趋势趋于平缓。当氯化铁投加量为210mg/L时，废水中的COD可降低至530mg/L,去除率约59%，之后，随着氯化铁投加量的继续增加，废水中COD的降低速率减缓。由此可知，氯化铁对COD的去除效果优于PAC。由图3-2可以看出，两种混凝剂对氨氮也有去除效果，其趋势与COD类似，PAC投加量为180mg/L时，氨氮浓度从最初的34mg/L降低到26mg/L左右，氨氮去除率约为29.4%；氯化铁投加量为210mg/L时，氨氮的浓度从最初的34mg/L降低到22mg/L左右，氨氮的去除率为35.2%，氯化铁对氨氮的去除效果亦优于PAC。3.2混凝法控制水解酸化过程氨氮释放的研究选取氯化铁和PAC投药量均为180mg/L时的混凝出水，研究其水解酸化20h过程中氨氮的变化规律，见图3-3。由图可以看出，水解酸化后氨氮的浓度均呈现明显的增加，这是由于水解酸化过程中废水中有机氮转化为氨氮，造成氨氮浓度的增加[4]。混凝出水进行水解酸化释放的氨氮含量低于原水直接水解酸化释放的氨氮含量，而且投加氯化铁混凝剂出水水解酸化过程中释放的氨氮量低于投加PAC时释放的氨氮量。水解酸化20h后，原水的氨氮从水解酸化前的34mg/L左右升高到83.8mg/L,释放量为49.8mg/L，投加氯化铁的混凝出水的氨氮从水解酸化前的23.85mg/L，升高到44.2mg/L,释放量为20.35mg/L，投加PAC的混凝出水的氨氮从水解酸化前的26.6mg/l升高到55.5mg/L,释放量为28.9mg/L。这说明投加混凝剂能有效的降低氨氮的转化量，且投加氯化铁对氨氮降低的效果优于PAC。01020304050607080900h2h4h6h8h10h12h14h16h18h20h水解酸化时间氨氮含量（mg/L)原水氯化铁PAC图3-3混凝剂投药量最佳点的水解酸化过程中氨氮的变化趋势4.结论氯化铁和PAC对海产品加工废水的氨氮和COD都有一定的去除作用，且氯化铁的处理效果优于PAC。氯化铁最佳投加量为210mg/L时，原水的COD可降低至530mg/L，氨氮降低至22.5mg/L，PAC在最佳投药量180mg/L时，原水的COD降低至710mg/L，氨氮降低至28.6mg/L。水解酸化可使海产品加工废水中的有机氮转化为氨氮，使废水中氨氮浓度升高。投加混凝剂能降低水解酸化过程中氨氮的转化率，且氯化铁的效果优于PAC。因此，混凝预处理工序对该类废水氨氮的处理具有重要的意义，可为该类废水的生化系统设计提供参考。氨氮在废水中以溶解态存在，通常混凝沉淀很难去除，但本试验发现混凝对氨氮具有一定的去除效果，分析原因可能与絮凝体对氨氮的吸附有关，有待进一步研究探讨。参考文献[1]GonzalezJF.wastewaterTreatmentintheFisheryIndustry[R].Italy:FisheriesTechnicalPaper(FAO）.1996[2]李长江，刘聚峰，徐园园．水解酸化+两级生物接触氧化处理高盐度海产品加工废水[J]．环境科学导刊，2007，26(2)：48—50．[3]王志霞．高盐度废水生物处理现状与前景展望[J]．工业水处理。2002，22(II)．[4]刘志强毛友同杨超等混凝沉淀/水解酸化/接触氧化处理海产品加工废水[J]中国给水排水2011,27（11）:91-93作者简介：谢宇恒（1997-），男，高中生，课余参加中学生海洋环境保护知识学习和实践活动研究小组。联系人：李常芳联系方式：15275200169邮箱：[e-mail]