生活污水化學(xué)除磷投藥量的計(jì)算

1、歩活污水化學(xué)涂磷投藥魚的計(jì)算IHVoE 7曲書his 1994圏飛同ph值下確菠鹽溶鮮性二C*日=1I)W誼占乩第 F 卷 第 2 曲 J- SUZHOU INBTITJTE OF URBAM CONBTfiDGrmN1994 年石月AND EVIUONMEAL P1?OTBCTION生活污水化學(xué)除磷投藥量的計(jì)算徐樂中摘 要 目前還沒有很肓敢的另法來汁算化學(xué)際磷的投藥量和所產(chǎn)生的剰余污泥量口由于 生物、化學(xué)和物理之間的復(fù)雜關(guān)系喪俺得從理論上來推尋實(shí)際運(yùn)行的惜況受創(chuàng)約束亠亭文提 出遍拝抿據(jù)生活汚水的除礙數(shù)聿來確定金屍鹽梢秫蜃*并怎樣預(yù)測(cè)沉降圃體臨議" 關(guān)同污水處理沉淀劑*除磷中國圖蘋資

2、料分売號(hào)sro3由于污水處理要求不斯提裔，生活污水除磷的問題被普遍蒐視,目前國內(nèi)外不僅從 理論上而且在實(shí)踐中都作了大量的研究和探討©因?yàn)槌齋?的效果曼到生物"化學(xué)和物理 等方面的共同作用，使得化學(xué)除磷投藥疑計(jì)算招當(dāng)復(fù)雜，目前還沒有公開發(fā)表過技術(shù)試 醴結(jié)果來描述化學(xué)除磷投藥量的計(jì)算方法。本文主要抿摒實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)資料*來研憲化 學(xué)除磷投藥凰的計(jì)算方法在此引入投藥凰影晌系數(shù)斤值，呂值表示投藥呈的康爾誑 度與苗水中F的總摩爾濃度之比值。它反映了在一建的除磷敕率下，投藥董與污木中解 的恢度之間的比例關(guān)系口山于投藥量與污水性質(zhì)有關(guān)，使得投藥畫的理論計(jì)算相當(dāng)復(fù) 雜,而引入月值之后，只需知

3、追污水中磷的恿濃度和要求達(dá)到的除磷效率丫就商以求出 化學(xué)投藥墾的值。檻攜試驗(yàn)結(jié)果，磷的去除效率與目值成正比尊1除P的機(jī)理1.1化學(xué)除確的甚本黑理化學(xué)除F是通過投加混凝沉淀劑通過混凝 和沉淀的過程降低污水中的F的懺度轉(zhuǎn)用的藥 劑為Fe鹽、A1鹽和0金鹽，形成磷酸鹽的汎淀召 從圖1囲中得知，對(duì)FoPO.的最低落解點(diǎn)為pH =5時(shí)A1PO4的最低僧解點(diǎn)為pH =6時(shí)。抿 據(jù)叱圖在辭=¥時(shí)，匸FOJ的淡度不低于53 mg POrP/U從單一的沉淀原理還不能正確地 反映化學(xué)除磷前基本原理，根據(jù)FOPEL和 HAHN1；4】的玖坊不可逆吸附原理，瞬慮F<OHS)收稠日期,199011 和A

4、1(OH)3具有吸附作用。以為例*由于其自身帶正電荷，可以吸附水中的負(fù) 電荷膠體，并促使膠體脫穩(wěn)，脫穩(wěn)的膠體在Fe(Oli)3作用下進(jìn)一步聚合形成磯花，磯 花的形式可以表示為Fe(OH>,(POJrr(HaO),o在沉降過程中，隨著剩余污泥的排除 而排除所以化學(xué)除P是在泯凝沉淀劑的作用下，通過混擬和沉淀兩個(gè)過程，降低了出 水中磷的液度®溫凝沉淀劑通常為:AlCh/FeOh M合液，AKJh, FeCl3, Ala(SO.)3*16HaOr (SOJSIHA FeSO4-7Ha0等藥劑°藥劑與芳水快速接融混令時(shí)間為創(chuàng)120秒， 磯花形成時(shí)間為1530分鐘，沉淀時(shí)間為30

5、-60分鐘?；炷恋韯┏私档臀鬯?PO：濃度外，還有其它作用r-吸附作用(對(duì)色度.溶解的有機(jī)物.AOX. OKW吸附卄乳化物的分裂(對(duì)油、碳鼠化合物和脂舫具有分裂作舟卄一降低污泥含水率孑提高污泥的沉降指數(shù)，有利于防止苻泥膨脹?；鞌M沉淀劑適用范圍主要取決于PH值，在利用石灰作沉淀劑時(shí)pH值最隹范圍為 8510之間，對(duì)F巳作沉淀劑毘佳pH值范圍在46之間，而對(duì)山作沉淀劑疑佳pH 值范圍在57之間。而在實(shí)際運(yùn)行過程中pH值在6.585之間，投加Fe鹽和A 鹽除磷可以得到較好的除P效果問*2試驗(yàn)方法2-1試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)?zāi)康闹饕歉鶕?jù)不同污水廠的生活污水進(jìn)行試驗(yàn)，以確定其投藥量與磷的濃度 之間的關(guān)系0

6、值，以及在不冋Q值下的除磔效率。因?yàn)榛炷恋淼膹?fù)雜關(guān)系，使理論 計(jì)箕化學(xué)投藥量相當(dāng)復(fù)雜，而且首先必須確定污水中各種特征參數(shù)值，為此可以根據(jù)試 驗(yàn)確定不同Q值下的除P效率，從而直接計(jì)算出投藥疑。在試驗(yàn)中主要研究了如下幾個(gè)方面的問題*確定初沉池預(yù)投藥時(shí)Q值與除F效率的關(guān)系，從而根據(jù)要求達(dá)到的除P效率，計(jì) 算投藥量I確定反應(yīng)池同步投藥時(shí)Q值與除P藏率的關(guān)系，并根據(jù)要求達(dá)到的除P效率，計(jì) 算投藥鼠*通過試驗(yàn)進(jìn)一步研究回流污泥對(duì)投藥量的影響。22試驗(yàn)儀器及步如圖2所示，實(shí)驗(yàn)用玻璃燒杯若千*攪拌器及無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)卩滴定藥劑用的 各種不同規(guī)格觀定管若干。試驗(yàn)步驟為，裝入-8L的污水水樣于燒杯中，投藥后經(jīng)勵(lì)秒

7、鐘gj拌使污水與泯凝劑|維普貴訊 nHp:www.cqvip.coTTiG2h支集2.無堆變速電動(dòng)機(jī)3,攪拌冊(cè) 齊燒杯升）接觸混合;慢述攪拌60分鐘進(jìn)行混凝事再經(jīng)2小時(shí)沉淀使泥水分鶴事測(cè)定其出水的F的糧 度。試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行中消耗的能量為:接觸混合攪拌一分鐘需能ftl001E0W/m水事 混擬一小時(shí)盂攪拌能址8-10 W/ms污水。實(shí)驗(yàn)她點(diǎn)為德國KSM存水水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)窒°23污水的類發(fā)取二個(gè)不同形式的生活污水處理廠的污水。一是采用A0法的污水處理廠，二是采 用生物濾池的污朮處理廠。取樣點(diǎn)分別為初沉池進(jìn)水.出水口*生物處理構(gòu)筑物內(nèi)和出 水92 4化學(xué)藥刑取用的藥劑見表1,所有試驗(yàn)的pH值

8、保持在6.88之間進(jìn)行，并且所有的水樣都 具有較好的緩沖能力。*1的化學(xué)迥威藥劑種類各種物質(zhì)的濃度（mg/ml）歸+A嚴(yán)G&£+FeCl3/A1013ig 合液12*7824.953.177.1701a（4 溶液）030t«1.227.80BoOh（4騎溶液）19.10003試驗(yàn)結(jié)果及分析對(duì)漏芳水的試驗(yàn)（預(yù)投K1»P）對(duì)初沉池進(jìn)水及出水挑行試驗(yàn)，試驗(yàn)蠟果表明滬不論是初沉池迸水還是出水，得到 的去除效率在同一Q值下相同”如圖3所示，對(duì)口6組數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，試驗(yàn)的污水總 P的濃度介于0"8.5mg/l之間®表2選擇了具有代麥性的15組敷據(jù)。

9、盡倩初沉池中生帯活叱化罕險(xiǎn)磷投藥謚灼計(jì)畀63有懸浮固體物以及在其內(nèi)部有聚合P存在，特別是通過初沉后，由于混凝和沉淀曲戲重 作用去瞧了部分固體物，値是試驗(yàn)錯(cuò)果不能證實(shí)去除效率與榕務(wù)的PO戕度有關(guān)，而只 與Q值成正比，這是混凝和沉淀的雙重作用所決定的。I總P的喪度mg/l0.8ta 1.52.04.7nimoi /I0,0260.035 0.04& 0.0650.0810,0040,110 0.152投藥趙mmolMo/10.0130.053 0,096 0 J630.2430.3290*440 0.684月值O.Sl+52.02.53*03.54.Q4.5除£

10、效率甲聆、32657B«488899091總F的濃度噸/1氣16.2筑56*87-4848,5miiiol/i0.165 0.2000.2100,2190.2390.2580.274投藥量0.8521.1000.3150*43«0.6980.3S70.603B值5.05.5152.02.51,52.!除F效率鞏彌949574TO857277*2預(yù)投藥除F投藥站值及去Nt效事甲血901f *» *1亠:w L uV>V77 *16C4001234$«3 ffitmcl MeZm4sl Pa）圖3不同占置F原聞水和初沉后的污琳陰F效車|維普貴訊 nHp

11、:www.cqvip.coTTi|維普貴訊 nHp:www.cqvip.coTTi3 ®財(cái)辰絞池中的污水進(jìn)持試（同步投KMF）在反應(yīng)池進(jìn)口、出口及池中各不同部位任一點(diǎn)投藥除P稱為同涉投藥除匕在此過 程中伴隨有生物除氏由于初沉池汎淀通過物理方式除P和生物處理過程中生物犀P的 作用,硬反應(yīng)池中總P的濃度降低，在試驗(yàn)中攔開了初況池和生物除E的作用，試豪結(jié) 果見表3和圖4,表3選擇了具有代表性的15姐數(shù)值。從圉4中得S1,P的去除效率寫 尸值有關(guān)，而與污水中FO廠P的敢度無關(guān)&這個(gè)試驗(yàn)由于攜開丁初沉橢和生鉤除P時(shí)悻 用，單獨(dú)地反映了化學(xué)除F的效率口»3局步投P »

12、藥量值及除F敦率勺PO"計(jì)J噸252,4.33.7mmol/10.0650,1610.081 0.155 0.177 0.1030.1390 J19投藥 fit mmolMo/10.0330.0810.061 0.116 0,177 0,1130.2090.238/值0,G0r50*750.7511.11.52,0除P效率求駒)2725393248506084PO廠P濃度njg/15.5d.93,64f03.33*04.7minol/10.1770.1580,1160.1290.1230.0970.152投藥S UiinolMe/10.3890.363 0.325

13、0.4520M920.4120.684“值3.54,04.254.5除P效率80S29093979698-10080604020C4-a 學(xué) 保 環(huán)一建-城 州 蘇月M打moLFO*P)圖4不底金值下反應(yīng)也中污水除F效率而在實(shí)際運(yùn)行過程中，采用同步除F,除P的效率為生物除P和化學(xué)除F效率之和, P的去除效率應(yīng)以兩種過程統(tǒng)一來考堪©如果只從單一的作用來評(píng)價(jià)，無疑會(huì)引起化學(xué) 除P和生物除P效率的錯(cuò)泯評(píng)價(jià)。由于兩者的作用常常難以精確地劃分”通常對(duì)化學(xué) 除P效率評(píng)價(jià)過高，這個(gè)試驗(yàn)有利于單獨(dú)評(píng)價(jià)化學(xué)除F的件用。33旦澄污誕對(duì)投藥的議響如果采用同步投藥除P的方法，將產(chǎn)生的侃淀污

14、邂回流到反應(yīng)池中，可以節(jié)餐投 藥量。一是由于況淀污泥中有剩余的湛凝沉淀劑，通過回流讓其充分發(fā)揮件用，二是沉淀 污泥對(duì)PO,具有吸附作用弊打試驗(yàn)是根據(jù)對(duì)已鍬試驗(yàn)的樣品，經(jīng)二小時(shí)沉淀后取掉上清 投則同種水樣到1花升處，再投加視凝劑n這樣在不同的B值下，得到不同的去除效與矗試驗(yàn)岀較，在同一除P效率下，值比原試驗(yàn)的要小，見圖5,在值為氛5 時(shí)，節(jié)省的投藥量大約為】5仙左右。生話污水化孕除確投藥戰(zhàn)的計(jì)算S5值 Cmol Ale/njol PO*-Fl圖5 同步投藥回潦沉淀再泥降低用藥盤測(cè)試艶4 XMfefi除P和同步投藥St F方潔的tt較預(yù)投藥除瓦 由于混凝沉淀的柞用，減小了后續(xù)生物處理的bop6負(fù)荷

15、，.對(duì)確化過 程有利，但對(duì)反硝化不利。經(jīng)初衣沉淀后，降低了后續(xù)生物處理的旁混負(fù)荷，變高了實(shí)際 污泥齡*并降低了不利于生物降解的惰性物質(zhì)o在投藥的同時(shí)改善了污水的酸義度.« 點(diǎn)是增大了投藥量，不利于改善后験構(gòu)筑物的污泥Si降性能"同步投藥除P,能根據(jù)除P的要求有效地除P,通過況淀污泥回流駆有效地利用混 凝沉淀劑，促進(jìn)了反硝化效果，改善了污泥侃降性能，使矚氣泄中TS增犬，并提高了旁 邂沉降指數(shù)1¥巴節(jié)省了投藥量.缺點(diǎn)是由于污混量的増加而實(shí)際降低了污渥許杠4產(chǎn)生的污泥量通過化學(xué)除P增加的沉淀污泥量可通過下式丹其匚叫dF = FOdFx （142“迅蟲七 fxR、<

16、mgT0/l>可g為化學(xué)除P的效率CPO4-P為污水申P(guān)0；的秋度以P計(jì)子為系數(shù)，與投加藥劑的類型有關(guān)*對(duì)于Fe/=3.45對(duì)于Alft/ = 2-52 如果將投加的盤和AJ卷比入上式中（Fe捷以Fe汁* A1鹽以A1計(jì)）,«#禺 CPO4-P/30 97 = rFe/55.85, /3-EPOa-P三 0.5545CF« f© CPO4-P 0*5545X3* 45CFe = 1491 Fe同樣 /3<POP/30,97 = Al/26 t9B,爐 QPOt-P = 1.1479CAI/jS<POtf-PlJ47»x3-53Al>

17、;2.89AldF=12x 恥傀“ X CP04-P： + 1.9 LFe + 2.89 : Al各種物質(zhì)彼度均以m書或k書計(jì)，通過化學(xué)除P產(chǎn)生的污泥量與除P效率可有關(guān)與 投藥量成正比。t| 維普資訊 h ttp:/5計(jì)算投藥量投藥屋的計(jì)算是在首先確定污水迸出水巴的濃度，從而確定除P效率，再根據(jù)圖3或 圖4確定0值，則投藥量就可以經(jīng)計(jì)算而得了。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，現(xiàn)將同步投藥列成計(jì)算 圖表。根據(jù)出水濃度*反應(yīng)池投藥點(diǎn)P0廣F濃度和圖4經(jīng)計(jì)真而得到不同0值下的投 藥量，見圖陷由于采用的混凝劑不同，圖中的投藥量須乘以修正系數(shù)KoKye =55.8530.97= 1.80326.9830.970,871|

18、 維普資訊 h ttp:/因?yàn)閳D6中的投藥量都以P的分子量為單位計(jì)，其中表示金屬鹽的總稱"在設(shè)計(jì)過程中只能確定反應(yīng)池遴水POP的濃度，而不能確定投藥點(diǎn)處經(jīng)生物除P 作用后PO<-P的濃度，可以根搖經(jīng)驗(yàn)和同類處理設(shè)備的生物除F效率來考慮.再計(jì)算 出投藥點(diǎn)處化學(xué)除P的PO4-P起始濃度，必須同時(shí)考慮生物除P和化學(xué)除P的作用° 圖日中PO廠P濃度是在考慮生物除P肩化學(xué)除P的起始濃度.1/36悝蠱FodPMt/aibl POT)圖0同步投藥法投藥最計(jì)算西 曲因中仙厲表示FOF出水浪度b)0A38®】燈煤 H生沿污水化學(xué)除磷投騎雖的計(jì)算67例如應(yīng)應(yīng)池進(jìn)口 P0廣卩濃度

19、為9 W/b考慮生物除F效率為33%,則牝?qū)W除卩 投藥點(diǎn)處PCAP濃度為mg/V出水要求PO.-P濃度不大于2mg/b則查圖$y爾 從圖中得對(duì)應(yīng)的金屬鹽濃度為9九増幾需投加鐵鹽ft =Pcx 9=1.803x9 = 16,2 mgFe/1 污水。根據(jù)輕國排水設(shè)計(jì)規(guī)范A202te建議在設(shè)計(jì)時(shí)/3值脫1.5左右，這與試騷結(jié)果相 打值取得較大'投藥量增多，不經(jīng)濟(jì)。由于生物的同番柞用，降解BOD.同時(shí)可IX去 除 1% 的 P, llfl 0.01 kgP/kgBODS46結(jié)束語采用試驗(yàn)方法確定投藥蜀與除P效率的關(guān)系，使得預(yù)先計(jì)算投藥量和估算増加的沉 淀污泥量變霉可能通趙試瞼表明對(duì)原污水*初沉

20、池出水預(yù)投藥除P及反應(yīng)池中同步投 萄除P的效率取決于R值，而E的濃度只有隸屬的意義，沉淀污泥的回流可UI節(jié)省投藥 量。預(yù)投藥除璘Q值是投藥量與總P的摩爾濃度之出，而同步投S/3M為投藥量與將水 中PO.-P摩爾秋度之出，從圖3和圖4中可兇反映出來心因?yàn)榉磻?yīng)池中同時(shí)存在生物 除F和化學(xué)除P的柞用聚合P大部分通過生物除F過程而除去。這個(gè)試驗(yàn)僅適用于 投加啟性金屬鹽的混凝沉淀劑，對(duì)投加堿性金屬鹽如石旅水柞沉淀捌卒文沒有研究，所以 試驗(yàn)皓果也不適用O參壽文itt BaumaiuiH VtLtBzdaHutigetibiolaffi&cLen PhoapbAt elimiaaticn bol 區(qū)

21、lolch貓itigiiT 呂tiWka七of軸limlti*&七ion auf 吐r E晞也Hla戢 Webeline<m+ KA. 1$91(3&)： 19219«2 Ebert% w時(shí)館rgb呦4 AbwsserteitiigungUni檔由it耳 1 und Kernfaracbine-si&Atmm drhrah務(wù)k彌'濟(jì)黔3 Pupel* DU Ellmlmtlcm Ven Phpbatcn. Bd, 1966(16):1104 Embu* Wasser techno log i 罠 ISpr in gftr-Vr la g Eetllu> 10B7j 12£宀1翎5 If. Haberog und Wirkungen Vwi Filtung4-uad HTldckungsm ttteln * Wasaer+Bcdep, 1903(5! 90S312C ATV Arb$itBl»Utt A202. V«t*uhi&n2ur Elhnldat：on rot pbapbor aus Abwaa&rk ATV Auguatin, 199毎 7-10CALCU