化学除磷计算
化学除磷的设计计算
唐建国 林洁梅
提要 主要介绍了化学除磷的基本原理、采用的化学药剂类型、工艺形式、投药量的计算等。 关键词 化学 除磷 沉析 设计 计算
0 前言 在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度
过高,会造 成 水 体 的 富 营 养 化,其 危 害 是 众 所 周 知
的,因而在污水处理中进行除磷是必要的。我国《污
析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。需要注意的是有机物在以化学
除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,
而在分离时,有机性胶体以及悬浮物的凝结则是决
定性的过程。
沉析效果是受p H 值影响的,金属磷酸盐的溶 解性同样也受p H 的影响。对于铁盐最佳p H 值范 围为5. 0 !5. 5 ,对于铝盐为6. 0 !7. 0 ,因为在以上 p H 值范围内FePO4 或 Al PO4 的溶解性最小。另外 使用金属盐药剂还会给污水和污泥处理带来益处,
污水除磷常用的药剂类型详见表2 。
表2 污水净化的常用药剂
类型 名称
分子式
状态
Al 2(SO4 )3·18 H2 O
固体
硫酸铝
Al 2(SO4 )3·14 H2 O
液体
!Al 2(SO4 )3·"H2 O+ #Fe2(SO4 )3·$H2 O
固体
铝盐
氯化铝
Al Cl 3
液体
Al Cl 3 + FeCl 3
类,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析
或在生物处理之后加絮凝过滤。
4. 1 前沉析 前沉析 工 艺 的 特 点 是 沉 析 药 剂 投 加 在 沉 砂 池
中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠
化学除磷设计计算
化学除磷设计计算(1)药剂投加点化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类,实际中常采用的有:前置除磷、同步除磷和后置除磷。
前置除磷前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中。
其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。
相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。
如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂的改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。
常用的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。
前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
同步除磷同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。
其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。
目前已确定对于活性污泥法工艺和生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。
后置除磷后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行,因此也叫二段法工艺。
一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中,并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须进行中和。
对出水pH值加以控制,如可采用CO2采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。
后置除磷考虑利用滤池,也就是采用微过滤的方式。
在二沉池出水管道加药,利用管道混合,要求管道有一定的长度(咨询厂家)然后利用滤池当沉淀池使用。
(2)药剂投加量关于铝盐和铁盐作混凝剂时,投加量的规定。
理论上,三价铝和铁离子与等摩尔磷酸反应生成磷酸铝和磷酸铁。
污水处理基本计算公式
基本组合作用弯矩表:
配筋及裂缝:
配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋。
裂缝计算根据《水池结构规程》附录A公式计算。
按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:
顶板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)
(1)栅渣量与多种因素有关,在无当地运行资料时,可以采用以下资料。
格栅间隙16~25mm;0.10~0.05m3/103m3(栅渣/废水)。
格栅间隙30~50mm;0.03~0.01m3/103m3(栅渣/废水)。
(2)栅渣的含水率一般为80%,容重约为960kg/m3。
(3)在大型废水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。
3、其他参数
(1)过栅流速一般采用0.6~1.0m/s。
(2)格栅前渠道内水流速度一般采用0.4~0.9m/s。
(3)格栅倾角一般采用45°~75°,小角度较省力,但占地面积大。
(4)机械格栅的动力装置一般宜设在室内,或采取其他保护设备的措施。
(5)设置格栅装置的构筑物,必须考虑设有良好的通风设施。
式中:H——堰上水头(m);
Q——每座反应池出水量(m3/s),指污水最大流量( 0.579m/s);与回流污泥量、回流量之和(0.717×160% m3/s);
m——流量系数,一般采用0.4~0.5;
b——堰宽(m);与反应池宽度相等。
设计中取m=0.4,b=5.0m
设计中取为0.19m。
厌氧—缺氧—好氧池的最大出水流量为(0.66+0.66/1.368×160%)=1.43m3/s,出水管管径采用DN1500mm,送往二沉池,管道内的流速为0.81m/s。
化学除磷的设计计算
化学除磷的设计计算化学除磷主要是指通过化学反应去除废水或水体中的磷。
磷是一种常见的污染物,过量的磷会导致水体富营养化现象,引发藻类过度繁殖,破坏水生态系统的平衡。
因此,化学除磷是一种常见的废水处理方法。
1.确定磷的存在形式和浓度在开始设计之前,需要对废水或水体中磷的存在形式和浓度进行了解。
磷的存在形式可以是溶解态磷酸盐或悬浮态磷酸盐,浓度的高低将决定所需药剂的量。
2.选择合适的药剂常用的化学除磷药剂有氢氧化铁、聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝等。
根据磷的形态和浓度,选择合适的药剂。
3.确定药剂添加量药剂添加量的确定需要根据废水或水体中磷的浓度、药剂的投加效果以及药剂的含磷量来计算。
以PAC为例,可以通过下面的公式计算药剂的添加量:药剂添加量=[P]×V×Y/(1000×C)其中,[P]为废水中的总磷浓度,V为废水体积,C为药剂中含磷量,Y为药剂的投加效果。
通常情况下,Y的取值为80-95%。
4.确定调节剂的添加量调节剂是为了控制药剂的沉淀速度和沉淀效果而添加的辅助剂。
调节剂的种类有很多,例如碳酸钠、盐酸等。
根据药剂的种类和使用经验,确定调节剂的添加量。
5.确定反应时间和反应条件反应时间和反应条件的确定是根据药剂的特性以及实际情况来决定的。
反应时间一般在10-30分钟之间,反应温度一般在20-50°C之间。
6.确定混合方式和反应器尺寸混合方式可以选择搅拌或通气等,根据实际情况选择适合的混合方式。
反应器尺寸的确定需要考虑废水流量以及反应时间,保证药剂与磷充分反应。
以上所述是化学除磷的设计计算的一般步骤,实际的设计计算需要根据具体的情况进行调整。
同时,为了保证化学除磷的效果,还需要在实施过程中进行监测和调整,以确保废水或水体中的磷达到合理的浓度标准。
化学除磷计算
化学除磷计算前言在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)规定,城市污水处理厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0.5mg/l。
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。
2 污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。
表1 国外调查生活污水中总磷PT的含量g/人·d 来源1975年调查1985年调查19 89年调查人类食物(通过人体排泄) 1.9 1.9 1.9洗涤剂<1.6 3.0 1.1合计<3.5 4.9 3.0由人类食物产生的磷是不变的,但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。
城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。
国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5~10mg/l。
其大部分是无机化合磷,并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。
总磷中的一小部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P3O105-)和有机化合磷(核酸 )一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43-)。
3 化学除磷的基础化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异(如图1所示)。
芬顿加药量化学除磷加药量计算
芬顿加药量化学除磷加药量计算芬顿加药量是指在芬顿工艺中,为了达到较好的处理效果,需在反应体系中加入一定的过氧化氢和铁离子。
化学除磷加药量则是指在废水处理过程中,为了有效去除废水中的磷污染物,需要加入一定的化学药剂。
下面将分别介绍芬顿加药量和化学除磷加药量的计算方法。
一、芬顿加药量计算:1.过氧化氢的加药量计算:过氧化氢是芬顿工艺中的氧化剂,通过与铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基来降解废水污染物。
过氧化氢的加药量主要取决于废水中有机物的浓度、废水的pH值以及反应系统的温度。
一般来说,过氧化氢的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:H2O2(g)=k1×C×q×(b/a)其中,H2O2(g)为过氧化氢的质量(单位为g),C为废水中有机物的浓度(单位为mol/L),q为废水的流量(单位为L/s),k1为过氧化氢与废水中有机物的反应控制常数,b/a为反应系统中Fe2+/H2O2的摩尔比。
2.铁离子的加药量计算:铁离子是芬顿工艺中的催化剂,通过与过氧化氢反应产生羟基自由基来促进废水污染物的降解。
铁离子的加药量取决于废水中有机物的浓度以及反应体系的pH值。
一般来说,铁离子的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:Fe2+=k2×C×q×(pH-pFe)其中,Fe2+为铁离子的质量(单位为g),C为废水中有机物的浓度(单位为mol/L),q为废水的流量(单位为L/s),k2为废水中有机物与铁离子的反应控制常数,pH为反应体系的pH值,pFe为废水中铁离子(Fe2+)的平衡浓度(单位为mol/L)。
二、化学除磷加药量计算:化学除磷是指通过加入化学药剂来去除废水中的磷污染物。
常用的化学药剂包括硫酸铝、聚合氯化铝等。
化学除磷的加药量主要取决于废水中磷的浓度、化学药剂的投加浓度以及化学反应的满意度等因素。
一般来说,化学除磷的加药量可以根据以下的经验公式进行计算:MM=K×P其中,MM为化学药剂的摩尔质量(单位为g/mol),K为化学除磷剂与磷酸根离子(PO4³⁻)的摩尔比,P为废水中磷的浓度(单位为mol/L)。
化学除磷的设计计算
筑
ON
反应方程举例如式
污水沉析反应可以简单地理解为 水中溶解状
M
∀ 实际上投加化学药剂后 污
盐 ∀ 这些药剂是
Νο
给水排水
以溶液和悬浮液状态使用的 ∀
盐在实际应用中 盐一样
∗ ∗
一定的 的∀
值情况下 钙的投加量是与碱度成正比
为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析 工艺投加到曝气池中 其效果同使用 反应式如式 式
值为 到 的范围内除了会产 生磷酸钙沉析外 还会产生碳酸钙 这也许会导致在 但在 池壁或渠 管壁上结垢 反应式如式
∀
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到
值的
图 前沉析工艺流程
影响 另外还受到碳酸氢根浓度 碱度 的影响 ∀ 在
给水排水
ς ολ Νο
药剂 ∀ 经 前 沉 析 后 剩 余 磷 酸 盐 的 含 量 为 ∗ 完全能满足后续生物处理对磷的需要 ∀
采用 同 步 沉 析 工 艺 会 增 加 污泥产量 采用 酸 性 金 属 盐 药 剂 会 使 下降到最佳范围以下 这 对硝化反应不利 磷酸 盐 污 泥 和 生 物 剩 余 污 收磷 酸 盐是 不 可能 的 此 外 溶解 由于 回 流 泵 会 使 絮 凝 体 破 坏 但 可通 过 投加 高 分子 絮 凝助凝剂减轻这种危害 ∀
化学除磷的设计计算
唐建国 林洁梅
提要 关键词 前言 在静止的或流动缓慢的水体中 如果磷的浓度 过高 会造成水体的富营养化 其危害是众所周知 的 因而在污水处理中进行除磷是必要的 ∀ 我国 污 规定 城市污水 水综合排放标准 处理厂磷酸盐 以 计 一级排放标准为 ∀ 磷的去除有化学除磷和生物除磷两种工艺 生 物除磷是一种相对经济的除磷方法 但由于生物除 出水标 磷工艺目前还不能保证稳定达到 准的要求 所以要达到稳定的出水标准 常需要采取 化学除磷措施来满足要求 ∀ 本文主要介绍化学除磷 主要介绍了化学除磷的基本原理 采用的化学药剂类型 工艺形式 投药量的计算等 ∀ 化学 除磷 沉析 设计 计算 化学除磷基础 析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中 解性的物质 这一过程涉及的是所谓的相转移过程 水中进行的不仅仅是沉析反应 同时还进行着化学
化学除磷计算之欧阳引擎创编
前言欧阳引擎(2021.01.01)在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)规定,城市污水处理厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0.5mg/l。
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。
2污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。
由人类食物产生的磷是不变的,但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。
城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。
国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5~10mg/l。
其大部分是无机化合磷,并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。
总磷中的一小部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P3O105-)和有机化合磷(核酸 )一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43-)。
3化学除磷的基础化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异(如图1所示)。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
化学除磷的设计计算
化学除磷的设计计算化学除磷是指利用化学反应原理和方法将水体中的磷污染物转化为无害形态或者将其去除的工程化技术。
化学除磷主要应用于处理农田排水、城市污水、工业废水等含磷废水。
本文将详细介绍化学除磷的设计计算方法。
1.磷的化学形态和存在方式磷在自然界中以无机磷和有机磷的形式存在,其中无机磷主要包括磷酸盐和重金属磷酸盐等。
磷酸盐通常以磷酸根(PO4^3-)的形式存在。
磷酸根的存在方式有溶解态、颗粒态和絮凝态。
其中溶解态磷酸根指的是以离子形式存在于水体中,颗粒态磷酸根指的是附着在颗粒表面,絮凝态磷酸根则是以胶体或气泡的形式存在于水体中。
2.化学除磷的原理化学除磷主要通过添加化学剂将水体中的磷酸根转化为难溶的磷酸钙或其他难溶物质,从而使磷酸根沉降、沉积或被过滤去除。
常用的化学剂包括氯化铝、硫酸铝、氧化铁、氧化铝等。
添加化学剂后,化学反应会产生沉淀,沉淀与颗粒状磷酸根结合形成大颗粒,从而在水体中迅速沉降。
(1)水体中磷酸根的浓度测定:需要进行水样采集,并通过磷酸盐的测定方法,如钼酸盐法、电磁法、原子吸收法等,测定水体中磷酸根的浓度。
(2)化学剂的选择:根据水体中磷酸根的浓度和水质情况,选择合适的化学剂。
(3)计算化学剂的投加量:需要根据化学反应的生成物平衡原理,计算出达到目标去除率所需的化学剂投加量。
(4)工艺参数的确定:包括搅拌时间、沉淀时间、混合速度等。
(5)设备设计及选型:包括混凝沉淀池、混合搅拌器和澄清池等设备的设计和选型。
(6)系统控制方案的设计:包括pH值的调节、化学剂的投加控制等。
通过上述的设计计算,可以指导实际的化学除磷工程建设和运行。
4.化学除磷的效果评价对于化学除磷的效果评价主要根据两个指标进行评估:去除率和处理效果。
去除率是指在单位时间内,化学除磷处理后水体中磷酸根浓度与处理前浓度之间的差异。
其计算公式为:磷酸根去除率(%)=(初始浓度-终止浓度)/初始浓度×100处理效果则通过监测水质指标,如总磷、水体浊度、COD、氨氮等指标的变化情况来评估。
化学除磷计算之欧阳音创编
前言在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)规定,城市污水处理厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0.5mg/l。
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。
2 污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。
由人类食物产生的磷是不变的,但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。
城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。
国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5~10mg/l。
其大部分是无机化合磷,并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。
总磷中的一小部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P3O105-)和有机化合磷(核酸 )一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43-)。
3 化学除磷的基础化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异(如图1所示)。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
污水除磷计算
3.94 0.67
Kg/d
氢氧化铝污泥投入的铝除反应生成磷酸铝外,剩余部分反应生成氢氧化铝沉淀
化学反应方程式:
AI3++3OH-=AI(OH)3↓
氢氧化铝与铝的摩尔质量比K=TAI(OH)3/TAI
2.89
参与反应的铝离子量DAH=(KA-1)*TA
2.22
mg/l
氢氧化铝污泥产量WAH=MAH*DAH*Q/1000
7% 7% 7%
AI2(SO4)3
7%
聚合氯化铝PAC
10%
聚合硫酸铁PFS 7%
镁含量 7%
铝27g/mol,磷31g/mol 部分反应生成氢氧化铝沉淀
铝27g/mol
解固体
投加系数
2.5
1.5~3(室外排水设计规范P69)
实际需铝量
3.70
mg/l
购买PAC固体中AI2O3有效含量
28%
%
有效铝含量
14.82%
%
所需投PAC的量
2.50
Kg/d
所需投PAC的量
0.90
t/年
污泥量计算
磷酸铝污泥化学方程式:
AI3++PO43--=AIPO4↓
磷酸铝与磷的摩尔质量比K=TAIPO4/TP 磷酸铝污泥产量W=M*TP*Q/1000
0.64
Kg/d
化学污泥量WA=WAP+WAH
1.31
Kg/d备注:忽略ຫໍສະໝຸດ 盐制品的不溶解固体I2O3)
1mol铝消耗1mol磷 铝27g/mol,磷31g/mol 1.5~3(室外排水设计规范P69)
查包装袋说明
药品铝和铁含量表
药品名称 含铁量 铝含量 钙含量
化学除磷反应方程式
化学除磷反应方程式化学除磷反应是指将含磷化合物转化为无机磷化合物或无机酸的化学反应。
磷是一种重要的元素,广泛存在于自然界中的矿石、土壤和生物体中。
虽然磷在农业、工业和生活中有诸多应用,但过量的磷会对环境产生负面影响,引发水体富营养化和蓝藻水华等问题。
因此,除磷反应在环境保护和水处理过程中具有重要意义。
一般来说,化学除磷反应可以分为两种类型:氧化除磷和沉淀除磷。
下面将分别介绍这两种类型的化学除磷反应。
1. 氧化除磷反应:氧化除磷是指利用氧化剂将有机磷化合物氧化为无机磷化合物或无机酸的反应。
常用的氧化剂包括高锰酸钾(KMnO4)、过氧化氢(H2O2)等。
以高锰酸钾为例,其氧化除磷反应可以通过如下方程式表示:2KMnO4 + 3H2PO4 + 5H2O → K2HPO4 + 2MnO2 + 8H2O + 3O2在该反应中,高锰酸钾(KMnO4)被还原为二氧化锰(MnO2),同时将有机磷化合物(H2PO4)转化为无机磷化合物(K2HPO4)。
这种氧化除磷反应常用于水处理过程中,可以有效地去除水中的有机磷污染物。
2. 沉淀除磷反应:沉淀除磷是指利用钙、铝、铁等金属离子与磷酸根离子结合形成难溶的沉淀物的反应。
常用的反应剂包括氢氧化钙(Ca(OH)2)、硫酸铝(Al2(SO4)3)、聚合氯化铝(PAC)等。
以氢氧化钙为例,其沉淀除磷反应可以通过如下方程式表示:Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O在该反应中,氢氧化钙与磷酸根离子结合形成磷酸钙沉淀,从而将磷从水中去除。
这种沉淀除磷反应常用于污水处理过程中,可以有效地去除废水中的磷。
除磷反应的应用不仅局限于水处理领域,在其他领域也有重要的应用。
例如,在农业中,可以利用除磷反应将磷从土壤中去除,以减少农田磷污染;在工业中,可以利用除磷反应将含磷废物处理,以减少对环境的影响。
总的来说,化学除磷反应是一种将含磷化合物转化为无机磷化合物或无机酸的重要反应。
污水处理基本计算公式
= 15.33 kN/m3
(2)计算基础底面以下土的重度r
考虑地下水作用,取浮重度,r=20.00-10=10.00kN/m3
(3)根据基础规X的要求,修正地基承载力:
fa = fak +ηbγ(b - 3) +ηdγm(d - 0.5)
池外土压力作用角隅处弯矩(kN.m/m):
基本组合:-8.13,准永久组合:-5.61
池内水压力作用角隅处弯矩(kN.m/m):
基本组合:6.95,准永久组合:5.47
基本组合作用弯矩表(kN·m/m)
底板内力:
计算跨度:Lx= 4.200m, Ly= 7.700m ,四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算。
(6)大中型格栅间内应安装吊运设备,以进行设备的检修和栅渣的日常清除。
二、格栅的设计计算
1、平面格栅设计计算
(1)栅槽宽度B
式中,S为栅条宽度,m;n为栅条间隙数,个;b为栅条间隙,m;为最大设计流量,m3/s;a为格栅倾角,(°); h为栅前水深,m,不能高于来水管(渠)水深;v为过栅流速,m/s。
池顶活荷载标准值:Ph= 1.50 kN/m2
池顶均布荷载基本组合:
Qt = 1.20×P1 + 1.27×Ph= 7.91 kN/m2
池顶均布荷载准永久组合:
Qte = P1 + 0.40×Ph= 5.60 kN/m2
2、池壁荷载计算:
池外荷载:主动土压力系数Ka= 0.33
侧向土压力荷载组合(kN/m2):
= 49.86kN/m2
板底均布净反力基本组合:
Q = 49.86-(0.300×25.00×1.20+2.500×10.00×1.27) = 9.11kN/m2
除磷药剂如何投加效果及投加量如何计算
除磷药剂如何投加效果及投加量如何计算?一、化学除磷的原理化学除磷药剂有三类,分别是石灰,铝盐和铁盐等。
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)。Al3++PO3-4→AlPO4↓(1)Fe3++PO3-4→FePO4↓(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)。Al3++3OH-→Al(OH)3↓(3)Fe3++3OH-→Fe(OH)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。二、除磷药剂投加位置的选择除磷药剂的投加位置有以下三种。
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。后沉淀除磷一般须设混凝反应池及终沉池,投资大,运行费用高。
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。
三、除磷药剂投加量的计算由式(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。为了计算方便,实际计算中将摩尔换算成质量单位。如:1molFe=56gFe,1molAl=27gAl,1molP=31gP;也就是说去除1kg磷,当采用铁盐时需要投加:1.5×(56/31)=2.7kgFe/kgP;当采用铝盐时需投加:1.5×(27/31)=1.3kgAl/kgP。四、需要辅助化学除磷去除的磷量计算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。1、已经运行的污水处理厂PPrec=PEST-PER(5)式中PPrec———需要辅助化学除磷去除的磷量,mg/L;PEST———二沉池出水总磷实测浓度,mg/L;PER———污水处理厂出水允许总磷浓度,mg/L。2、设计中的污水处理厂根据磷的物料平衡可得:PPrec=PIAT-PER-PBM-PBioP(6)式中PIAT———生化系统进水中总磷设计浓度,mg/L;PBM———通过生物合成去除的磷量,PBM=0.01CBOD,IAT,mg/L;CBOD,IAT———生化系统进水中BOD5实测浓度,mg/L;PBioP———通过生物过量吸附去除的磷量,mg/L。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:(1)当生化系统中设有前置厌氧池时:PBioP可按(0.01~0.015)CBOD,IAT进行估算。(2)当水温较低、出水中硝态氮浓度≥15mg/L,即使设有前置厌氧池,生物除磷的效果也将受到一定的影响,PBioP可按(0.005~0.01)CBOD,IAT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。五、计算案例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PER≤1.0mg/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/kg FeCl3溶液),密度为1.42kg/L,求所需除磷药剂量。解:按式(5)进行计算PPrec=2.5-1.0=1.5mgP/L;所需Fe的投加量至少为2.7×1.5×20000×10-3=81kgFe/d;折算成每天需要有效成分为40%的FeCl3溶液体积量为:V=81/[40%×56/(56+35.5×3)×1.42]=0.42m3FeCl3/d。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。二沉池出水BOD5排放标准CBOD,EST≤10mg/L,出水总磷排放标准PEST≤0.5mg/L。设计采用固体聚氯化铝(PAC)作为辅助化学除磷的药剂,其有效成分为30%(300gAl2O3/kgPAC)。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。解:通过生物合成去除的磷为:PBM=0.01CBOD,IAT=0.01×200=2mgP/L;通过生物过量吸附去除的磷为:PBioP≤0.005CBOD,IAT=0.005×200=1mgP/L。。
水处理-除磷计算公式
1、除磷药剂投加量的计算 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)。 Al3++PO3-4→AlPO4↓(1) Fe3++PO3-4→FePO4↓(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)。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓(3) Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(4) 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。 为了计算方便,实际计算中将摩尔换算成质量单位。如: 1molFe=56gFe,1 molAl=27gAl,1molP=31gP; 也就是说去除 1kg 磷,当采用铁盐时需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kgFe/kgP; 当采用铝盐时需投加:1.5×(27/31)= 1.3kgAl/kgP。 2、需要辅助化学除磷去除的磷量计算 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。 1)已经运行的污水处理厂 PPrec=PEST-PER (5) 式中 PPrec—— 需 要 辅 助 化 学 除 磷 去 除 的 磷 量 , mg/L ; PEST —— 二 沉 池 出 水 总 磷 实 测 浓 度 , mg/L ; PER —— 污 水 处 理 厂 出 水 允 许 总 磷 浓 度 , mg/L 。 2)设计中的污水处理厂 根据磷的物料平衡可得: PPrec=PIAT-PER-PBM -PBioP (6) 式中 PIAT —— 生 化 系 统 进 水 中 总 磷 设 计 浓 度 , mg/L ; PBM ——通过生物合成去除的磷量,PBM= 0.01CBOD,IAT,mg/L; CBOD,IAT——生化系统进水中 BOD5 实测浓度, mg/L; PBioP—— 通 过 生 物 过 量 吸 附 去 除 的 磷 量 , mg/L 。 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:
化学除磷的设计计算_唐建国
类, 实际中常采用的有: 前沉析、同步沉析和后沉析
或在生物处理之后加絮凝过滤。
4 1 前沉析
前沉析工 艺的特点是沉 析药剂投加在 沉砂池
中, 或者初次沉淀池的进水渠( 管) 中, 或者文丘里渠 ( 利用涡流) 中。其一般需要设置产生涡流的装置或
由式( 2) 和式 ( 3) 知在化 学沉析 除磷 时, 去除 1mol( 31g ) P 至少需要 1mol( 56g ) Fe , 即至少需 要
表 3 各种化学 除磷工艺的优缺点
工艺 类型
优
点
缺
点
能降低 生物 处理 设施 的 负 总污泥产量增加;
前 荷, 平衡其负荷的波动 变化, 对反硝化反应造成困 难( 底
析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。需要注意的是有机物在以化学
除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,
而在分离时, 有机性胶体以及悬浮物的凝结则是决
定性的过程。
沉析效果是 受 pH 值影响的, 金属磷酸盐的溶
解性同样也受 pH 的影响。对于铁盐最佳 pH 值范
围为 5 0~ 5 5, 对于铝盐为 6 0~ 7 0, 因为在以上
FeCl3 + K3P O4 F ePO 4 + 3KCl ( 1) 污水沉析反应可以简单地理解为: 水中溶解状 的物质, 大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状 形式的过程, 絮凝则是细小的非溶解状的固体物互 相粘结成较大形状的过程, 所以絮凝不是相转移过 程。 在污水净化工艺中, 絮凝和沉析都是极为重要 的。如果利用沉析工艺实现相的转换, 当向污水中 投加了溶解性的金属盐药剂后, 一方面溶解性的磷 转换成为非溶解性的磷酸金属盐, 同时也会产生非 溶解性的氢氧化物( 取决于 pH 值) ; 另一方面, 随着 沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大 的非溶解性固体物, 使稳定的胶体脱稳, 通过速度梯 度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。 最后通过固 液分离步骤, 得到净化 的污水和固 液 浓缩物( 化学污泥) , 达到化学除磷的目的。 3 化学除磷药剂的类型 根据化学沉析反应的基础, 为了生成磷酸盐化 合物, 用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂 和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中 后, 都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解 性的化合物。出于经济原因, 用于磷沉析的金属盐 药剂主要是 F e3+ 盐、A l3+ 盐和 Fe2+ 盐。这些药剂是
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化学除磷计算前言在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高,会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。
我国《污水综合排放标准》(8978—1996)规定,城市污水处理厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0.5mg/l。
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。
2 污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。
由人类食物产生的磷是不变的,但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。
城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。
国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5~10mg/l。
其大部分是无机化合磷,并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。
总磷中的一小部分是有机化合磷,其以溶解和非溶解状态存在。
稠环磷酸盐(如P3O105-)和有机化合磷(核酸 )一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43-)。
3 化学除磷的基础化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。
实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异(如图1所示)。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。
如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。
另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。
最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。
4 化学除磷药剂的类型根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。
许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。
出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。
二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。
Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7式2Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5 式3与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH 的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)↓3式4Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析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。
需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。
对于铁盐最佳PH值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。
另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。
如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。
当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂。
在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。
磷酸钙的形成是按反应式6进行的:5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓pH ≥8.5式6但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3式7与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。
在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
污水除磷常用的药剂类型详见表2。
表2 污水净化的常用药剂一览表类型名称分子式状态铝盐硫酸铝Al2(SO4)3·18H2OAl2(SO4)3·14H2O固体液体nAl2(SO4)·xH2O+mFe2(SO4)3·yH2O 因体氯化铝alCl3液体(约40%)AlCl3+FeCl3液体聚合氯化铝[Al(OH)n·Cl3-n]m液体二价铁盐硫酸亚铁FeSO4·7H2O 固体FeSO4液体三价铁盐氯化硫酸铁FeClSO4液体(约40%)硫酸铁Fe2(SO4)3液体(约40%)氯化铁FeCl3·6H2O 液体(约40%)熟石灰氢氧化钙Ca(OH)2约40%的乳液5 化学沉析工艺化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠(利用涡流)中。
其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。
相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。
如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。
常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。
经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。
其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。
图3是采用同步沉析的活性污泥法工艺简图。
当采用生物转盘工艺时,情况和活性污泥法类似,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。
(3)后沉析后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。
一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中,并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
后沉析工艺简图如图4所示。
对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水PH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
三种工艺的优缺点汇总于表3中。
表3 各种化学磷工艺的优缺点一览表工艺类型优点缺点前沉析工艺·能降低生物处理设施的负荷,平均其负荷的波动变化,因而可以降低能耗·现有污水厂易于改造实施;·总污泥产量增;·对反硝化反应造成困难(底物分解过多);·对改善污泥指数不利同步沉析工艺·通过污泥回流可以充分利用沉析药剂;·如果是将药剂投加到曝气池中,可采用价格较便宜的二价铁盐药剂·金属盐药剂会使活性污泥重量增加,从而可以避免活性污泥膨胀;·同步沉析设施的工程量较小。
·采用同步沉析工艺会增加污泥产量;·采用酸性金属盐药剂会使PH下降到最佳范围以下,这对硝化反应不利;·磷酸盐污泥和生物剩余污泥是混合在一起的,因而回收磷酸盐是不可能的,此外在厌氧状态下污泥中磷会再溶解;·由于回流泵会絮凝体破坏,但通过投加高分子絮凝助凝剂减轻这种危害。
后沉析工艺·磷酸盐的沉析是和生物净化过程相分离的,互相不产生影响;·药剂的投加可按磷负荷的变化进行控制;·产生的磷酸盐污泥可以单独排放,并可以加以利用,如用做肥料。
·后沉析工艺所需要的投资大、运行费用高,但当新建污水处理厂时,采用后沉析工艺可以减小生物处理二次沉淀池的尺寸。
6 化学沉析药剂量的计算由式2和式3去除一分子的磷酸盐,需要一分子的铁盐或者铝盐。
为了计算方便,实际计算采用克分子(mol)或者克原子量。
如:1mol H=1g molFe=56g1molAl=27g 1mol P=31g在化学沉析除磷时,去除lmol(31g)P至少需要lmol(56g)Fe,或者至少需要1.8(56/31)倍的Fe,或者O.9(27/31)倍的Al。
也就是说去除lgP至少需要1.8g的Fe,或者O.9g的Al。
由于在实际中,反应中并不是1OO%有效进行的,加之OH-会与金属离子竞争反应,生成相应的氢氧化,如式4和式5,所以实际化学沉析药剂投加一般需要超量投加,以保证达到所需要的出水P浓度。
德国在计算时,提出了投加系数β的概念,即:β=(molFe,molAl)/molP式8投加系数β是受多种因素影响的,如投加地点、混合条件等,实际投加时建议通过投加试验确定,图5是投加系数和磷减少量的关系。
在最佳条件下(适宜的投加、良好的混合和絮凝体的形成条件)β=1;在非最佳条件下,β=2到3或更高。