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除磷药剂如何投加效果最好?投加量如何计算?

02-15

  由于石灰对生物处理的pH影响较大,加之容易引起管道堵塞问题,所以以生物除磷为主的污水厂很少使用。

  国内较常用的是铁盐或铝盐,它们与磷的化学反应如式(1)(2)

  与沉淀反应相竞争的反应是金属离子与OH-的反应,反应式如式(3)(4)

  金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉淀产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质细微悬浮颗粒

  1、预沉淀除磷:在初沉池前投加化学药剂,通过排除初沉池的污泥达到除磷的目的但是这种方法会大量增加污泥产量,并且对后续反硝化反应造成影响,一般不推荐使用。

  2、同步沉淀除磷:在生化反应池中投加化学药剂,通过排除二沉池的剩余污泥除磷

  同步沉淀除磷一般是在生化反应池曝气区尾部投加除磷药剂,结合生物除磷过程,将绝大部分的磷在生物处理段内予以去除这种方法除磷效率高,节省投药量,而且可以改善活性污泥在二沉池中的沉降性能,提高回流污泥浓度

  3、后沉淀除磷:即在二沉池后投加化学药剂,通过混合絮凝及分离设施将残余在出水中的磷去除

  综上,辅助化学除磷的最佳投药位置宜设在生化反应池曝气区尾部同时,预留二沉池后除磷药剂投加点,以备应急情况下投入使用,确保最终出水。

  由式(1)和式(2)可知去除1mol的磷酸盐,需要1mol的铁离子或铝离子

  由于在实际工程中,反应并不是100%有效进行的,加之OH-会参与竞争,与金属离子反应,生成相应的氢氧化物,如式(3)和式(4),所以实际化学沉淀药剂一般需要超量投加,以保证达到所需要的出水P浓度

  《给水排水设计手册》第5册和德国设计规范中都提到了同步沉淀化学除磷可按1mol磷需投加1.5mol的铝盐(或铁盐)来考虑

  同步沉淀化学除磷系统中,想要计算出除磷药剂的投加量,关键是先求得需要辅助化学除磷去除的磷量对于已经运行的污水处理厂及设计中的污水处理厂其算法有所不同

  PBioP值与多种因素有关,德国ATV-A131标准中推荐PBioP的取值可根据如下几种情况进行估算:

  (3)当生化系统中设有前置反硝化或多级反硝化池,但未设厌氧池时,PBioP可按0.005CBOD,IAT进行估算

  (4)当水温较低,回流至反硝化区的内回流混合液部分回流至厌氧池时(此时为改善反硝化效果将厌氧池作为缺氧池使用),PBioP可按0.005CBOD,IAT进行估算

  eg1:已建污水处理厂某城镇污水处理厂规模为2万m3/d,已建成稳定运行,二沉池出水排放标准总磷PER1.0mg/L,运行数据表明二沉池出水实测总磷浓度PEST=2.5mg/L,欲采用液体三氯化铁(FeCl3)作为同步化学除磷药剂,其有效成分为40%(400gFeCl3/kgFeCl3溶液),密度为1.42kg/L,求所需除磷药剂量

  eg2:设计中的污水处理厂某城镇污水处理厂设计水量为4万m3/d,采用A2/O生物脱氮除磷工艺,厌氧池进水水质为:BOD5(CBOD,IAT)=200mg/L,TP(PIAT)=6mg/L,设计水温12℃,冬季运行时为保证脱氮效果,需将部分厌氧区作为缺氧区使用

  为同步沉淀除磷,计算该污水处理厂冬季运行时所需的除磷药剂量

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