除磷藥劑用量計算方法

1、除磷藥劑投加量的計算

國內(nèi)較常用的是鐵鹽或鋁鹽，它們與磷的化學(xué)反應(yīng)如式(1)(2)

Al3++PO3-4→AlPO4↓(1)

Fe3++PO3-4→FePO4↓(2)

與沉淀反應(yīng)相競爭的反應(yīng)是金屬離子與OH-的反應(yīng)，反應(yīng)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的磷酸鹽，需要1mol的鐵離子或鋁離子。

由于在實際工程中，反應(yīng)并不是100%有效進(jìn)行的，加之OH-會參與競爭，與金屬離子反應(yīng)，生成相應(yīng)的氫氧化物，如式(3)?和式(4)，所以實際化學(xué)沉淀藥劑一般需要超量投加，以保證達(dá)到所需要的出水P濃度。

《給水排水設(shè)計手冊》第5冊和德國設(shè)計規(guī)范中都提到了同步沉淀化學(xué)除磷可按1mol磷需投加1.5mol的鋁鹽(或鐵鹽)來考慮。

為了計算方便，實際計算中將摩爾換算成質(zhì)量單位。如：

1molFe=56gFe，1 molAl=27gAl，1molP=31gP；

也就是說去除1kg 磷，當(dāng)采用鐵鹽時需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kgFe/kgP；

當(dāng)采用鋁鹽時需投加:1.5×(27/31)= 1.3kgAl/kgP。

2、需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量計算

同步沉淀化學(xué)除磷系統(tǒng)中，想要計算出除磷藥劑的投加量，關(guān)鍵是先求得需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量。對于已經(jīng)運行的污水處理廠及設(shè)計中的污水處理廠其算法有所不同。

1）已經(jīng)運行的污水處理廠PPrec=PEST-PER。

(5)式中

PPrec——需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量，mg/L；

PEST——二沉池出水總磷實測濃度，mg/L；

PER——污水處理廠出水允許總磷濃度，mg/L。

2）設(shè)計中的污水處理廠

根據(jù)磷的物料平衡可得: PPrec=PIAT-PER-PBM -PBioP

(6)式中

PIAT——生化系統(tǒng)進(jìn)水中總磷設(shè)計濃度，mg/L

PBM ——通過生物合成去除的磷量，PBM= 0.01CBOD，IAT，mg/L；

CBOD，IAT——生化系統(tǒng)進(jìn)水中?BOD5?實測濃度，?mg/L；

PBioP——通過生物過量吸附去除的磷量，mg/L。

PBioP值與多種因素有關(guān)，德國ATV-A131標(biāo)準(zhǔn)中推薦PBioP的取值可根據(jù)如下幾種情況進(jìn)行估算：

(1) 當(dāng)生化系統(tǒng)中設(shè)有前置厭氧池時，

PBioP可按(0.01~0.015)CBOD，IAT進(jìn)行估算

(2)當(dāng)水溫較低?出水中硝態(tài)氮濃度≥15mg/L，即使設(shè)有前置厭氧池，生物除磷的效果也將受到一定的影響，

PBioP可按?(0.005~0.01)CBOD，IAT進(jìn)行估算

(3)當(dāng)生化系統(tǒng)中設(shè)有前置反硝化或多級反硝化池，但未設(shè)厭氧池時，

PBioP可按≤0.005CBOD，IAT進(jìn)行估算

(4)當(dāng)水溫較低，回流至反硝化區(qū)的內(nèi)回流混合液部分回流至厭氧池時(此時為改善反硝化效果將厭氧池作為缺氧池使用)，

PBioP可按≤0.005CBOD，IAT進(jìn)行估算