化学除磷药剂投加量_精品文档.docx
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生物除磷工艺同步化学除磷药剂
化学除磷原理
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。
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-→AlPO4↓
(1)
Fe3++PO43-→FePO4↓
(2)
与沉淀反应相竞争的反应式金属离子与OH-的反应,反应式如下(3)、(4):
Al3++3OH-→Al(OH)3↓(3)
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(4)
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉淀产物的絮凝是有力的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。
除磷药剂投加量的计算
由式
(1)和式
(2)可知去除1mol的磷酸盐,需要1mol的铁离子或者铝离子。
由于在实际工程中,反应并不是100%的有效进行的,加之OH-会参与竞争反应,与金属离子反应,生成相应的氢氧化物,如(3)、(4)式,所以实际中化学沉淀药剂一般需要超量投加,以保证达到所需的出水P浓度。
《给水排水设计手册》第五册和德国设计规范中都提到了同步沉淀化学除磷可按照1mol磷需要1.5mol的铝盐或者铁盐来考虑,为了计算方便,实际中将摩尔换算成质量单位,如1molFe=56gFe,1molAl=27gAl,1molP=31gP,也就是去除1kg的磷,当采用铁盐时需要投加:
1.5×(56/31)=1.5×1.8=2.7KgFe/KgP,当采用铝盐时需要投加:
1.5×(27/31)=1.5×0.87=1.3KgAl/KgP。
计算举例:
某城镇污水处理厂规模2万m3/d,已建成稳定运行,二沉池出水排放标准总磷≤1.0mg/L,运行数据表明二沉池出水实测总磷2.5mg/L,欲采用液体三氯化铁(FeCl3)作为同步化学除磷药剂,其有效成分为40%(400g/KgFeCl3溶液),密度为1.42Kg/L,求所需要的除磷药剂。
解:
化学除磷欲除去的磷含量2.5-1.0=1.5mg/L,
所需要的Fe的投加量至少为2.7×1.5×20000×10-3=81Kg/d;
折算成每天需要有效成分为40%的FeCl3溶液体积为V=81×(56+35.5×3)/(56×0.4×1.42)=420L=0.42m3/d
若采用固体聚氯化铝(PAC)作为辅助化学除磷的药剂,有效成分为30%(300gAl2O3/KgPAC),求所需要的除磷药剂
解:
化学除磷欲除去的磷含量2.5-1.0=1.5mg/L,
所需要的Al的投加量至少为1.3×1.5×20000×10-3=39Kg/d;
折算成每天需要有效成分为30%的固体PAC质量为M=39×(27×2+16×3)/(27×2×0.3)=245.56KgPAC/d
理论计算量:
聚氯化铝(PAC)有效成分为30%(300gAl2O3/KgPAC)(1gPAC含有0.159gAl)
除去1mg/LP盐,需要多少ppm的PAC?
(1.3KgAl/KgP)。
1.3×1/0.159=8.18mg/LPAC,
则理论上每除去1mg/LP盐需要8.18mg/LPAC。
六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)含量98%(1gFeCl3·6H2O含有0.203gFe)
除去1mg/LP盐,需要多少ppm的FeCl3·6H2O?
(2.7KgFe/KgP)。
2.7×1/0.203=13.3mg/LFeCl3•6H2O
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