丨文章亮點丨

• 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

丨文章簡介丨

鐵鹽尤其氯化鐵（FeCl3）是污水管理與處理過程中常用的藥劑，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)酵時對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對污水處理廠的性能產(chǎn)生多種影響，例如Gutierrez et al. (2010)通過批量實驗發(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程中控制H2S的產(chǎn)生。

綜合起來，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驗中完成的，因此有必要驗證對城市連續(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，還可能會產(chǎn)生更大的影響。因此，鐵對其他生物生化反應過程和污泥性能的潛在影響需要進一步研究。

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

圖1 實驗室反應器系統(tǒng)的示意圖(對照反應器系統(tǒng)無鐵投加單元，其他均一致)-來自原文

丨重要結(jié)論丨

經(jīng)過實驗研究，對兩個系統(tǒng)中的工藝裝置進行全面監(jiān)測，得到的結(jié)果如下：

1. 通過比較投加鐵鹽的實驗系統(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+的實驗系統(tǒng)中的出水磷酸鹽濃度始終低于對照系統(tǒng)中的出水磷酸鹽濃度（如圖2），表明在下游廢水處理過程中向下水道投加鐵鹽有助于磷的去除。同時，投加鐵鹽不會影響廢水處理中涉及的關(guān)鍵生化過程，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的投加劑量似乎對沼氣生產(chǎn)的影響可以忽略不計（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）。

袁志國教授團隊的上述研究結(jié)果表明，城市排水管網(wǎng)和污水處理廠是一個綜合廢水系統(tǒng)，牽一發(fā)而動全身，應進行整體管理。這為城市污水管理帶來了新的觀點與思路。

圖2加鐵后SBR出水各物質(zhì)含量和污泥的特征--來自原文

圖3在下水道投加FeCl3的實驗和控制系統(tǒng)中的消化污泥特征-來自原文

※原文信息：

※原文鏈接：

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

本期編輯：

曹娟娟，女，華南師范大學化學與環(huán)境學院2016級碩士生，師從江峰教授，研究方向為城市排水系統(tǒng)惡臭及腐蝕控制；

張玉華，女，香港科技大學市政環(huán)境系研究助理。

轉(zhuǎn)載：WaterResearch