丨文章亮點(diǎn)丨

• 下水道中投入FeCl3能有效降低溶解的硫化物濃度
• 下水道中投加的鐵有助于去除下游廢水的P
• 下水道中投加的鐵降低了沼氣中的H2S含量
• 下水道中投加的鐵可提高消化污泥的脫水性

丨文章簡(jiǎn)介丨

鐵鹽尤其氯化鐵（FeCl3）是污水管理與處理過(guò)程中常用的藥劑，可用于下水道中硫化物的控制，廢水中磷的去除和污泥厭氧發(fā)酵時(shí)對(duì)H2S的控制。因城市排水管網(wǎng)中投加鐵鹽而引起廢水成分的變化可能會(huì)對(duì)污水處理廠的性能產(chǎn)生多種影響，例如Gutierrez et al. (2010)通過(guò)批量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下水道中Fe3+的投加有利于去除生物廢水處理中的磷酸鹽；Ge et al. (2012)則認(rèn)為投加鐵鹽形成含磷酸鐵活性污泥，有助于在污泥厭氧消化過(guò)程中控制H2S的產(chǎn)生。

綜合起來(lái)，這些研究揭示了在城市廢水系統(tǒng)中綜合使用鐵鹽的好處，表明投加到下水道中的鐵鹽可以改善廢水中的磷去除，以及廢水處理廠產(chǎn)生的沼氣中的H2S控制。然而，由于所有這些研究都是在批量實(shí)驗(yàn)中完成的，因此有必要驗(yàn)證對(duì)城市連續(xù)流污水系統(tǒng)的適用性。此外，富含鐵的廢水除了會(huì)與廢水處理和污泥消化中的磷酸鹽和硫化物產(chǎn)生相關(guān)反應(yīng)，還可能會(huì)產(chǎn)生更大的影響。因此，鐵對(duì)其他生物生化反應(yīng)過(guò)程和污泥性能的潛在影響需要進(jìn)一步研究。

本研究旨在全面研究并評(píng)估下水道中投加的鐵鹽對(duì)城市污水排放與處理系統(tǒng)的總體影響效應(yīng)，包括對(duì)：（1）下水道中硫化物控制；（2）廢水處理過(guò)程中磷的去除；（3）厭氧消化池生產(chǎn)的沼氣中的H2S控制。實(shí)驗(yàn)室建立了兩個(gè)連續(xù)流的模擬城市污水系統(tǒng)，包括下水道反應(yīng)器，用于生物去除有機(jī)碳和氮的序批式反應(yīng)器（SBR），污泥濃縮池和厭氧消化池（如圖1）。其中一個(gè)系統(tǒng)作為對(duì)照，另一個(gè)系統(tǒng)連續(xù)投加10mg/L的FeCl3作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

圖1 實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖(對(duì)照反應(yīng)器系統(tǒng)無(wú)鐵投加單元，其他均一致)-來(lái)自原文

丨重要結(jié)論丨

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)中的工藝裝置進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，得到的結(jié)果如下：

1. 通過(guò)比較投加鐵鹽的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中下水道出水的硫化物平均濃度為4.3±0.4 mgS/L，而對(duì)照系統(tǒng)中為8.2±0.4 mgS/L，可知向下水道中加入FeCl3可有效降低溶解的硫化物濃度。
2. 加Fe3+的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的出水磷酸鹽濃度始終低于對(duì)照系統(tǒng)中的出水磷酸鹽濃度（如圖2），表明在下游廢水處理過(guò)程中向下水道投加鐵鹽有助于磷的去除。同時(shí)，投加鐵鹽不會(huì)影響廢水處理中涉及的關(guān)鍵生化過(guò)程，包括氮，COD和固體的去除。
3. 下水道加入FeCl3降低了下游厭氧污泥消化池中溶解的硫化物濃度，從而降低了沼氣中的H2S含量。FeCl3的投加劑量似乎對(duì)沼氣生產(chǎn)的影響可以忽略不計(jì)（如圖3）。
4. 下水道加入FeCl3提高了下游污水處理廠的活性污泥的沉降性，以及厭氧消化污泥的脫水性（如圖3）。

袁志國(guó)教授團(tuán)隊(duì)的上述研究結(jié)果表明，城市排水管網(wǎng)和污水處理廠是一個(gè)綜合廢水系統(tǒng)，牽一發(fā)而動(dòng)全身，應(yīng)進(jìn)行整體管理。這為城市污水管理帶來(lái)了新的觀點(diǎn)與思路。

圖2加鐵后SBR出水各物質(zhì)含量和污泥的特征--來(lái)自原文

圖3在下水道投加FeCl3的實(shí)驗(yàn)和控制系統(tǒng)中的消化污泥特征-來(lái)自原文

※原文信息：

※原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135418307255

本期編輯：

曹娟娟，女，華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院2016級(jí)碩士生，師從江峰教授，研究方向?yàn)槌鞘信潘�系統(tǒng)惡臭及腐蝕控制；

張玉華，女，香港科技大學(xué)市政環(huán)境系研究助理。

轉(zhuǎn)載：WaterResearch