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城市生活污水和工业废水均含有高浓度的含磷化合物,磷是导致水体富营养化和水质恶化的重要原因,因此污水除磷是十分必要的。出水总磷的排放标准随地域收纳水体的不同而有差异。按照中国国标GB18918–2002B排放标准,出水总磷排放浓度必须低于1mg/L。近年来水处理技术的研究日益深入,目前,快速絮凝技术由于其低投入、低成本的优势应用也日益广泛。因此本研究将自制的絮凝剂应用于城市生活污水(取自汤逊湖污水处理厂)的处理,实验室用赤泥、铝土矿及粉煤灰为原料制备四种不同絮凝剂,分别为改性铝土矿絮凝剂(1#)、改性赤泥絮凝剂(2#)、改性铝土矿与赤泥絮凝剂(3#)及改性铝土矿与粉煤灰絮凝剂(4#)。分析四组絮凝剂的各项物化性质并与《工业聚合氯化铝国家标准》GB/T22627-2008对比可知,1#、3#、4#絮凝剂的pH达到国家标准规定的3.5-5.0的范围,3#絮凝剂氧化铝含量达到标准中≥29%的规定,4#(26.83%)接近国家标准。总体上,自制的四种絮凝剂物化性质均可达到相关国家标准。对自制的絮凝剂进行模拟废水实验,得出1#絮凝剂的最适pH在6~8之间,最佳投加量为0.6g/L,最佳的水力条件为快速搅拌60s,转速300r/min,慢速搅拌10min,转速20r/min。2#絮凝剂的最适pH在6~8之间,最佳投加量为0.6g/L,最佳的水力条件为快速搅拌30s,转速300r/min,慢速搅拌15min,转速20r/min。3#絮凝剂的最适pH在7~8之间,最佳投加量为0.1g/L,最佳的水力条件为快速搅拌60s,转速200r/min,慢速搅拌10min,转速20r/min。4#絮凝剂的最适pH在7~8之间,最佳投加量为0.4g/L,最佳的水力条件为快速搅拌30s,转速300r/min,慢速搅拌10min,转速20r/min。结合四组絮凝剂的除磷效果及经济性原则,选择3#和4#絮凝剂作为本实验的研究对象。将选择的3#、4#两组絮凝剂处理实际生活污水,分别测得对TP、TN、NH3-N、COD及浊度的去除率。结果显示3#絮凝剂的除磷效率达到96.7%,相应的出水磷含量为0.076mg/L,4#絮凝剂的除磷效率达到99.58%,相应的出水磷含量为0.012mg/L,结果均远远低于城镇污水处理厂出水标准规定的1mg/L。3#、4#絮凝剂对COD的去除率分别为65.38%、33.69%,对浊度的去除率分别为92.72%、83.14%,对总氮的去除率分别为27.50%、8.07%,对氨氮的去除率分别为21.22%、24.35%。总体来说,3#絮凝剂对污水中其他指标的去除效果优于4#絮凝剂,3#絮凝剂氨氮出水浓度为17.83%mg/L,高于城市污水排放标准8mg/L,其他指标则均符合出水排放标准。通过对3#、4#絮凝剂进行X射线荧光光谱分析、红外光谱分析、X射线衍射分析以及扫描电镜分析,进一步验证絮凝剂的絮凝作用机理,包含压缩双电层、电性中和、吸附架桥和网捕卷扫四种机理。