除磷藥劑用量計算方法

1、除磷藥劑投加量的計算

國內較常用的是鐵鹽或鋁鹽，它們與磷的化學(xué)反應如式(1)(2)

Al3++PO3-4→AlPO4↓(1)

Fe3++PO3-4→FePO4↓(2)

與沉淀反應相競爭的反應是金屬離子與OH-的反應，反應式如式(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(shí)際工程中，反應并不是100%有效進(jìn)行的，加之OH-會(huì )參與競爭，與金屬離子反應，生成相應的氫氧化物，如式(3)?和式(4)，所以實(shí)際化學(xué)沉淀藥劑一般需要超量投加，以保證達到所需要的出水P濃度。

《給水排水設計手冊》第5冊和德國設計規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(lái)考慮。

為了計算方便，實(shí)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(shuō)去除1kg 磷，當采用鐵鹽時(shí)需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kgFe/kgP；

當采用鋁鹽時(shí)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(chǎng)及設計中的污水處理廠(chǎng)其算法有所不同。

1）已經(jīng)運行的污水處理廠(chǎng)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(shí)測濃度，mg/L；

PER——污水處理廠(chǎng)出水允許總磷濃度，mg/L。

2）設計中的污水處理廠(chǎng)

根據磷的物料平衡可得: PPrec=PIAT-PER-PBM -PBioP

(6)式中

PIAT——生化系統進(jìn)水中總磷設計濃度，mg/L

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

CBOD，IAT——生化系統進(jìn)水中?BOD5?實(shí)測濃度，?mg/L；

PBioP——通過(guò)生物過(guò)量吸附去除的磷量，mg/L。

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

(1) 當生化系統中設有前置厭氧池時(shí)，

PBioP可按(0.01~0.015)CBOD，IAT進(jìn)行估算

(2)當水溫較低?出水中硝態(tài)氮濃度≥15mg/L，即使設有前置厭氧池，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)當生化系統中設有前置反硝化或多級反硝化池，但未設厭氧池時(shí)，

PBioP可按≤0.005CBOD，IAT進(jìn)行估算

(4)當水溫較低，回流至反硝化區的內回流混合液部分回流至厭氧池時(shí)(此時(shí)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