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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- →Al PO4↓（1） Fe3++PO43- →Fe PO4↓（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=2.7Kg Fe/Kg P，当采用铝盐时需要投加：1.5×（27/31）=1.5×0.87=1.3Kg Al/Kg P。
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
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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/Kg FeCl3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%（300g Al2O3/Kg PAC），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）=245.56Kg PAC/d
理论计算量：
聚氯化铝（PAC）有效成分为30%（300g Al2O3/Kg PAC）（1gPAC含有0.159gAl） 除去1mg/L P盐，需要多少ppm的PAC？（1.3Kg Al/Kg P）。 1.3×1/0.159=8.18 mg/L PAC，
则理论上每除去1mg/L P盐需要8.18 mg/L PAC。
六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）含量98%（1g FeCl3·6H2O含有0.203gFe） 除去1mg/L P盐，需要多少ppm的FeCl3·6H2O？（2.7Kg Fe/Kg P）。 2.7×1/0.203=13.3 mg/L FeCl3•6H2O
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本文来源：https://www.wddqxz.cn/e149d2455bfafab069dc5022aaea998fcc2240d3.html
2022-08-18
