除磷药剂如何投加效果最好完整版

除磷药剂如何投加效果
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除磷药剂如何投加效果最好投加量如何计算
一、化学除磷的原理
上回说道，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:×(56/31)= kgFe/kgP；
当采用铝盐时需投加:×(27/31)= 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= ，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~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~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≤，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≤，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≤L，运行数据表明二沉池出水实测总磷浓度PEST = 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L，求所需除磷药剂量
解:按式(5)进行计算PPrec=；
所需Fe的投加量至少为××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+×3)× ]=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)=200 mg/L，TP(PIAT )=6 mg/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≤10 mg/L，出水总磷排放标准PEST≤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%(300
gAl2O3/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 =，IAT = ×200=2mgP/L；
通过生物过量吸附去除的磷为：
PBioP≤，IAT=×200=1mgP/L。