干货收藏 | 废水处理中化学除磷药剂使用方法及计算公式


废水除磷

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。

 

《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:

(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。