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武汉东湖富营养化日趋严重,其中磷是产生水体富营养化的主要元素之一。长江水作为我国许多省份的饮用水水源,水质条件较好。通过引江济湖工程,通过青山港渠将长江和东湖连通,可以用长江水来改善东湖水的水质。但根据《水环境质量标准》(GB3838-2002),在总磷这个指标上,湖水较江水的要求更加严格,所以需要在长江水引入东湖之前进行除磷处理。本研究以长江武汉段原水作为进水;控制搅拌条件为:快速搅拌1min,转速400r/min;中速搅拌4min,转速120r/min;慢速搅拌8min,转速60r/min,沉淀30min;采用五种常用无机混凝剂:硫酸铝(Al2(SO4)3)、三氯化铁(FeCl3)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铝铁(PAFC),进行烧杯除磷实验。研究结论如下:(1)综合考虑处理效果和药剂费,以将原水总磷(TP)去除到0.05mg/L以下为目标,PAC为最佳无机混凝剂。(2)TP的去除主要发生在沉淀阶段的初期,PO4-P的去除主要发生在混凝阶段。在混凝剂投加量较少时,TP的去除是化学沉淀反应以及混凝沉淀反应共同作用的结果;当投加量继续增加时,去除水中的TP主要依靠化学沉淀作用。对五种混凝剂而言, Al2(SO4)3、FeCl3对PO4-P的去除效果较好,PAFC对PO4-P的去除效果接近低分子混凝剂,而高分子混凝剂PAC、PFS对非溶解性磷去除效果较好。经处理后,水中不同形态的PO4-P所占比例发生变化,H2PO4-所占的比例升高,HPO42-的比例降低。随着PAC和PFS投加量的增加,H2PO4-在出水磷酸盐所占的比例可以达到90%左右; PAFC和FeCl3在这个指标上所占比例约为80%;Al2(SO4)3约为75%。(3)在原水中投加PAC的同时,同步投加三种不同种类助凝剂:阳性PAM、阴性PAM和非极性PAM,得知3种助凝剂都可以降低混凝后的沉淀时间。综合考虑处理效果和经济因素,最佳助凝剂为非极性PAM,投加量为0.05mg/L。(4)同步投加PAC和非极性PAM,在除磷过程中可以同步去除水中的CODCr和TN。对CODCr和TN的去除率约为30%和25%。(5)以PAC作为的混凝剂,得出以TP为变量的混凝剂投加量公式为:以PO4-P为变量,混凝剂投加量公式为:(6)以PAC作为混凝剂,混凝沉淀的产泥量公式为针对所采用的试验原水a取0.005,所生成的化学污泥主要为非溶解物质转化而成,少量为溶解性物质通过化学反应生成。