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化学除磷剂投加过量对污泥有什么影响?

浏览量:18 发布日期:2019-09-10

化学除磷是利用无机金属盐作为沉淀剂,与污水中的磷酸盐类物质反应形成难溶性含磷化合物与絮凝体,将污水中的溶解性磷酸盐分离出来。

1、化学除磷的基础

化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰,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,给运行管理带来很多麻烦,一般在以生物除磷为主,化学除磷为辅的污水处理厂中很少采用。目前,国内常爱用铁盐或者铝盐作为沉淀剂,其与磷的化学反应式如下(1)、(2):

Al3++PO43- →Al PO4↓(1)

Fe3++PO43- →Fe PO4↓(2)

由式1和式2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。

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0.9(27/31)倍的Al。也就是说去除lgP至少需要1.8g的Fe,或者0.9g的Al。

由于在实际中,反应中并不是100%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,,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

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,下图是投加系数和磷减少量的关系。在*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*条件下,β=2到3或更高。过量投加药剂不仅会使药剂费增加,而且因氢氧化物的大量形成也会使污泥量大大增加,这种污泥体积大、难脱水。

QQ截图20190701113643.png

德国在实际计算中,为了有效地去除磷(出水保持<1mgP/1),β值为1.5,也就是说去除1kg磷,需要投加:

1.5×(56/31)=2.7 kg Fe

或者,

1.5×(27/31)=1.3 kg Al

若用石灰作为化学沉析药剂,则不能采用这种计算方法,因为其要求投加的pH值大于8.5,而且投加量受污水碱度(缓冲能力)的影响,所以其投加量必须针对各自的污水通过试验确定。

从严格意义上讲,投加系数β值的概念只适用于后沉析,对于前沉析和同步沉析在计算时还应考虑:1、回流污泥中含有未反应的药剂;2、在初次沉淀池中和生物过程去除的磷。

2、计算举例

例1:污水处理厂设计水量为10000m3/d,进水中的P浓度为14mg/1,出水P浓度要求达到1mg/l。设计采用沉析药剂三氯化铝AlCl3,其有效成分为6%(60g/kgAlCl3),密度为1.3kg/l。为同步沉析,试计算所需要的药剂量。

解:

经过初次沉淀地沉淀处理后去除的磷为2mg/l,则生物处理设施进水的P浓度为11mg/l,经过生物同化作用去除的P为1mg/l。则需经沉析去除的 :

P负荷=10000m3/d·(0.011-0.001)kg/m3=100kg/d

设计采用投加系数β值为1.5,

设计Al的投加量为:1.5×(27/31)×100=130kgAl/d

折算需要药剂量为:130×1000(g/d)/60(g/kg)=2167kg/dAlCl3

折算需要体积量为:2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671/dAlCl3



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