这才是除磷药剂的正确投加方式,很多人第一步就搞错了!

日期: 2024-09-06 00:08:15|浏览: 80|编号: 93350

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这才是除磷药剂的正确投加方式,很多人第一步就搞错了!

化学除磷工艺中除磷效果与很多因素有关,包括化学药剂的种类、投加量、加入位置、pH值、污泥浓度和温度等。

其中药剂种类、投加剂量及投加位置、pH值对化学除磷效率的影响最为显著。

目前,污水处理厂运行过程中药剂种类的选择、药剂投加量的确定主要基于经济性、是否对处理系统或构筑物造成危害等因素,除磷药剂投加位置的选择大多根据污水处理厂构筑物及相关设备的实际情况确定。

除磷剂效果对比

一般来说,污水处理厂实际生产中除磷药剂的选择主要考虑以下几个因素:

1)铝盐添加

可用于污水化学除磷的铝盐有硫酸铝、铝酸钠等。

硫酸铝具有价格优势,因而应用较为普遍,但硫酸铝的加入会消耗污水中的碱度,可能对后续的生物处理系统产生不利影响。

市面上出售的硫酸铝产品一般有粉状和液体两种,具体选择哪种取决于运输成本和搬运的质量。

铝酸钠的用途不如硫酸铝常用,但非常适合低碱度废水的处理,可以提高废水的碱度和pH值。

2)添加铁盐

污水化学除磷常用的铁盐有三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁等,都是市场上可以大量采购的化工产品。

值得一提的是,钢铁行业酸洗废液也是氯化亚铁和硫酸亚铁的重要来源,只要来源稳定、纯度符合要求,以废治废可以大大降低除磷成本。

硫酸亚铁粉末比较稳定,但在高湿或潮湿环境下有腐蚀性,为了达到最大的除磷效果,必须将酸洗废水中的二价铁氧化为三价铁,因此在加入初沉池前常加入氯液进行氧化。

当然,如果没有可靠的酸洗废液来源,也可以使用三氯化铁。

3)添加石灰

石灰除磷系统主要用于要求出水磷浓度在0.1mg/L左右的场合。

石灰法除磷一般用于初次沉淀池或二级处理后的三级处理,其实就是一个水质软化过程,所需石灰的用量只与污水的碱度有关,与污水的磷含量无关。

石灰法产生污泥量大,且与其他常规除磷工艺相比,该工艺经济性较差,加药设备投资和运行维护费用较高。

除磷剂投加系数的确定

在了解除磷剂的投加系数之前我们首先要明白为什么要引入投加系数这个概念?

实践证明,污水处理厂每次采购的化学除磷药剂都不完全相同,即使是同一品牌的药剂,其生产过程也难以稳定控制。

不同批次的化学除磷剂,其除磷效果有差异,主要是因为药剂生产过程中产生的水合三氧化物的形成时间不同。

研究表明,在污水中添加新铁或铝盐进行化学除磷,其效率可比预先配制的铁、铝盐溶液提高5倍以上。

除磷剂投加点对比

化学除磷工艺根据化学药剂加入方向的不同可分为预沉积、同步沉积和后沉积三种类型。

1)叠前

预沉降工艺中的除磷剂一般在沉砂池或初次沉淀池的进水口处投加。

大部分预沉淀需加装涡流发生设备或供给能源以满足混合要求,产生的沉淀产物在初沉池中通过沉淀分离,若生物处理单元采用生物滤池,则不能使用铁盐作为除磷剂,以免损坏铁盐填料。

预沉淀工艺特别适用于现有污水处理厂的升级改造,因为该工艺不仅可以去除磷,还可以显著提高BOD5和SS的去除率,从而减轻后续生物处理的负荷。

效益:可以减轻生物处理设备的负荷,有利于降低能耗;有利于现有污水处理厂的改造。

缺点:污泥产量大;可能对后续的反硝化反应产生不利影响;对污泥指标的提高产生不利影响。

2)同步累积

同步叠加工艺是目前应用最为广泛的化学除磷工艺,国外约有50%的化学除磷工艺采用同步叠加。

同步沉淀工艺通常将除磷剂投加于曝气池出水或二沉池进水口,也有将药剂投加于曝气池进水口或回流污泥中的情况。

同步堆肥工艺中常用的除磷剂有铁盐和铝盐,价格便宜的硫酸亚铁可作为曝气池的除磷剂。现在一般不使用钙盐,因为使用钙盐除磷要求的pH值太高(一般在10以上),会明显抑制或破坏微生物的活性。

优点:药剂得到充分利用;有利于提高污泥的沉降功能,防止污泥膨胀;工程工作量小。

缺点:污泥产量大;磷酸盐污泥与生物剩余污泥混合并输送至磷酸盐回收;回流泵可能会扰乱絮体。

3)后期积累

后沉淀过程是将化学沉淀、絮凝及絮凝物质的分离与生物处理结合起来的过程。

一般在二沉池后的混合池中添加除磷剂,随后设置堆积池和絮凝池(或气浮池)。

优点:磷酸盐积累与生物净化过程独立,互不影响;可根据磷负荷的变化控制药剂的投加;磷酸盐污泥可单独排放,利于回收利用。

缺点:需增加构筑物,投资较大,运行成本高。

综上所述,在污水处理厂的实际运行中,化学除磷药剂的投加位置需要从药剂对污水处理厂整个工艺流程的影响角度进行综合考虑。

当在初沉池进水口或厌氧区末端投加除磷剂时,磷酸盐絮体会对污水中的含碳、氮有机物进行吸附絮凝,从而强化有机物及胶体物质的吸附过程。

主要利用生活污水的城市污水处理厂在生物脱氮过程中经常存在碳源不足的问题,因此前端投药后有可能影响反硝化和厌氧释磷的效果。

另外,由于各种反应的发生,过量的铝盐或铁盐在初次沉淀池中被截留清洗,无法重复使用。

最后,初沉池及厌氧区进水投加除磷剂时,都是先化学除磷,后生物除磷,这就要求除磷剂的投加量要随着进水水质、水量的变化及时、准确控制,否则投加过多会因水中残磷不足而影响生化反应中的细胞组成,投加不足则会直接导致出水中残磷浓度过高。

除磷剂对pH值的影响

pH值的变化是除磷过程的重要观测因素之一,化学除磷过程的反应进程和除磷效率受pH值的影响较大。

由于污水的pH值对其积累效果有很大影响,化学除磷过程中磷酸盐形成的离子形态与污水的pH值密切相关。

在适宜的pH条件下,几乎所有加入的金属元素都能形成累积态参与化学除磷过程;在碱性pH条件下(pH=7~10),金属氢氧化物表面带负电荷较多,形成负离子。

随着pH的升高,化学除磷效率逐渐降低,当pH>10时,PO43--P与Ca2+、Mg2+等发生富集,在不投加化学除磷剂的情况下,磷酸盐浓度也可能降低。

研究表明,pH值在5.5~7.0之间时化学除磷效率最高,且pH值在此范围内变化时,不会对化学除磷效率产生太大的影响。

但有学者指出,当pH值在5.0~8.0之间变化时,无论是铁盐还是铝盐的作用,pH值的变化都会对化学除磷过程中的吸附和再沉积过程产生很大的影响。

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