所有的污水除磷方法都包含有兩個(gè)必要的過程,首先將溶解性磷(磷酸鹽)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性懸?。w粒)性狀態(tài),然后通過固液分離將磷從污水中除去。 除磷劑使用方法 1 、投加量的確定 除磷劑投加量的確定依據(jù)有一下幾種因素:原水中磷含量的大小、原水磷含量的種類、設(shè)計(jì)出水磷含量的大?。ǔ鏊讟?biāo)準(zhǔn))和設(shè)計(jì)除磷效率(除磷劑投加之后的含磷量)。終投加量的確定要經(jīng)過小試和中試的實(shí)驗(yàn)確定,或是根據(jù)同類相似工程的經(jīng)驗(yàn)值確定后進(jìn)行中試驗(yàn)證,確保出水達(dá)到相關(guān)法規(guī)要求。 2 、直接投加法 即固體或粉末狀的除磷劑不經(jīng)過稀釋而直接投加到水體中的方法,但是這種方法的使用有一定的限制因素:要求所加水體的 pH 為酸性環(huán)境,第二所加的水體中有攪拌裝置,否則除磷效果非常有限,因?yàn)槌讋]有充分與水體接觸,就不會(huì)充分的與磷發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。因此這種方法更多的適用于污水處理廠。 3 、稀釋之后投加法 將固體或粉末狀除磷劑經(jīng)過一定的稀釋比例稀釋之后直接投加到目標(biāo)水體中,這種方法使用的范圍更廣。有以下注意事項(xiàng): 1)投加量:需經(jīng)過科學(xué)計(jì)算和相關(guān)實(shí)驗(yàn)確定。 2)稀釋過程中的攪拌:充分?jǐn)嚢琛?/p> 3)投加點(diǎn)的選擇:在水流湍急、河道狹窄處進(jìn)行稀釋液的投加。 4)除磷劑投加位置 化學(xué)除磷根據(jù)投加地點(diǎn)不同分為:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物處理之后加絮凝過濾。 (1)前沉析 前沉析工藝的特點(diǎn)是沉析藥劑投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的進(jìn)水渠(管)中,或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設(shè)置產(chǎn)生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應(yīng)產(chǎn)生的沉析產(chǎn)物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉淀池中通過沉淀而被分離。如果生物段采用的是生物濾池,則不允許使Fe2+藥劑,以防止對(duì)填料產(chǎn)生危害(產(chǎn)生黃銹)。 前沉析工藝特別適合于現(xiàn)有污水處理廠的改建(增加化學(xué)除磷措施),因?yàn)橥ㄟ^這一工藝步驟不僅可以去除磷,而且可以減少生物處理設(shè)施的負(fù)荷。常用的沉析藥劑主要是生灰和金屬鹽藥劑。經(jīng)前沉析后剩余磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1,完全能滿足后續(xù)生物處理對(duì)磷的需要。 (2)同步沉析 同步沉析是使用廣泛的化學(xué)除磷工藝,在國(guó)外約占所有化學(xué)除磷工藝的50%。其工藝是將沉析藥劑投加在曝氣池出水或二次沉淀池進(jìn)水中,個(gè)別情況也有將藥劑投加在曝氣池進(jìn)水或回流污泥渠(管)中。 當(dāng)采用生物轉(zhuǎn)盤工藝時(shí),情況和活性污泥法類似,但對(duì)于生物濾池工藝能否將藥劑投加在二次沉淀池進(jìn)水中尚值得探討。 (3)后沉析 后沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)的分離在一個(gè)與生物設(shè)施相分離的設(shè)施中進(jìn)行,因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析藥劑投加到二次沉淀池后的一個(gè)混合池(M池)中,并在其后設(shè)置絮凝池(F池)和沉淀池(或氣浮池)。 后沉析工藝簡(jiǎn)圖。對(duì)于要求不嚴(yán)的受納水體,在后沉析工藝中可采用石灰乳液藥劑,但必須對(duì)出水PH值加以控制,比如采用沼氣中的CO2進(jìn)行中和。 采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物和總磷,但因?yàn)樾韬愣ü?yīng)空氣而運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。 三種投加位置的優(yōu)缺點(diǎn) 4、除磷劑投加量的計(jì)算 去除一分子的磷酸鹽,需要一分子的鐵鹽或者鋁鹽。為了計(jì)算方便,實(shí)際計(jì)算采用克分子(mol)或者克原子量。 在化學(xué)沉析除磷時(shí),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O.9(27/31)倍的Al。也就是說去除lgP至少需要1.8g的Fe,或者0.9g的Al。 由于在實(shí)際中,反應(yīng)中并不是有效進(jìn)行的,加之OH-會(huì)與金屬離子競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng),生成相應(yīng)的氫氧化,所以實(shí)際化學(xué)沉析藥劑投加一般需要超量投加,以保證達(dá)到所需要的出水P濃度。德國(guó)在計(jì)算時(shí),提出了投加系數(shù)β的概念,即: β=(molFe,molAl)/molP 投加系數(shù)β是受多種因素影響的,如投加地點(diǎn)、混合條件等,實(shí)際投加時(shí)建議通過投加試驗(yàn)確定,是投加系數(shù)和磷減少量的關(guān)系。在條件下(適宜的投加、良好的混合和絮凝體的形成條件)β=1;在非條件下,β=2到3或更高。過量投加藥劑不僅會(huì)使藥劑費(fèi)增加,而且因氫氧化物的大量形成也會(huì)使污泥量大大增加,這種污泥體積大、難脫水。 在實(shí)際計(jì)算中,為了有效地去除磷(出水保持<1mgP/1),β值為1.5,也就是說去除1kg磷,需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kg Fe,或者,1.5×(27/31)=1.3 kg Al 若用石灰作為化學(xué)沉析藥劑,則不能采用這種計(jì)算方法,因?yàn)槠湟笸都拥膒H值大于8.5,而且投加量受污水堿度(緩沖能力)的影響,所以其投加量必須針對(duì)各自的污水通過試驗(yàn)確定。 從嚴(yán)格意義上講,投加系數(shù)β值的概念只適用于后沉析,對(duì)于前沉析和同步沉析在計(jì)算時(shí)還應(yīng)考慮:1、回流污泥中含有未反應(yīng)的藥劑;2、在初次沉淀池中和生物過程去除的磷。 計(jì)算舉例 例1:污水處理廠設(shè)計(jì)水量為10000m3/d,進(jìn)水中的P濃度為14mg/1,出水P濃度要求達(dá)到1mg/l。設(shè)計(jì)采用沉析藥劑三氯化鋁AlCl3,其有效成分為6%(60g/kgAlCl3),密度為1.3kg/l。為同步沉析,試計(jì)算所需要的藥劑量。 解:經(jīng)過初次沉淀地沉淀處理后去除的磷為2mg/l,則生物處理設(shè)施進(jìn)水的P濃度為11mg/l,經(jīng)過生物同化作用去除的P為1mg/l。則需經(jīng)沉析去除的 : P負(fù)荷=10000m3/d·(0.011-0.001)kg/m3=100kg/d 設(shè)計(jì)采用投加系數(shù)β值為1.5, 設(shè)計(jì)Al的投加量為:1.5×(27/31)×100=130kgAl/d 折算需要藥劑量為:130×1000(g/d)/60(g/kg)=2167kg/dAlCl3 折算需要體積量為:2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671/dAlCl3 例2:設(shè)計(jì)采用藥劑硫酸亞鐵FeSO4,有效成分為180gFe/kgFeSO4,在10℃時(shí)的飽和溶解度為400gFeSO4/l,其它設(shè)計(jì)參數(shù)同例1。 解:設(shè)計(jì)采用投加系數(shù)β值為1.5, 設(shè)計(jì)Fe的投加量為:1.5×5631×100=270kg Fe/d 折算需要藥劑量為:270×1000(g/d)/180(g/kg)=1500kg/dFeSO4 飽和溶液中的有效成分為:180(g/kg)·0.4(kg/l)=72gFe/l FeSO4 折算需要體積量為:1500·1000(g/d)/72(g/l)=20833l/dFeSO4
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