北极星水处理网讯：污水除磷方法及除磷剂使用指南

北极星水处理网讯：污水除磷方法及除磷剂使用指南

北极星水处理网：所有废水除磷方法都涉及两个必要的过程，首先将可溶性的磷（磷酸盐）物质转化为不溶性的悬浮（颗粒）状态，然后通过固液分离将磷从废水中除去。

除磷剂使用方法

1. 剂量的确定

除磷剂的投加量根据原水中的磷含量、原水中磷的类型、设计出水磷含量（国家出水磷含量标准）、设计除磷效率（投加除磷剂后的磷含量）等因素确定，最终投加量需通过小试、中试确定，或根据类似项目经验确定，再通过中试验证，确保出水满足相关规范要求。

2.直接添加法

即将固体或粉末状除磷剂不经稀释直接投加到水体中。但采用这种方法有一定的局限性：第一，投加水体的pH值必须为酸性环境，第二，投加水体中必须有搅拌装置。否则，除磷效果十分有限，因为除磷剂与水体没有充分接触，不会充分与磷发生反应。因此，这种方法比较适合污水处理厂。

3. 稀释后投加

将固体或粉末状除磷剂稀释到一定比例后直接投加到目标水体中，此方法适用范围较广，注意事项如下：

1）用量：需经过科学计算和相关实验确定。

2）稀释时搅拌：充分搅拌。

3）加药点的选择：最好在水流湍急、河道狭窄的地方投加稀释剂。

4）除磷剂投加位置

化学除磷按投加位置不同分为预沉淀、同步沉淀和生物处理后后沉淀或絮凝过滤三种。

（1）预沉淀

预沉淀工艺的特点是将沉淀剂投加于沉砂池，或初沉池进水通道（管道），或文丘里通道（利用涡流），一般需加装产生涡流的装置或供给能量以满足搅拌的需要，相应的沉淀产物（大的絮凝物）在初沉池中沉淀分离。生物阶段若采用生物滤池，则不允许投加Fe2+药剂，防止损坏填料（产生黄锈）。

预沉淀工艺（如图2所示）特别适用于现有污水处理厂改造（增设化学除磷措施），因为此工艺步骤既能除磷，又能减轻生物处理设施的负荷。常用的沉淀剂主要有原灰、金属盐剂等。预沉淀后残余磷酸盐含量为1.5-2.5mg/l，完全可以满足后续生物处理的除磷需求。

（2）同步降水

同步沉淀是应用最为广泛的化学除磷工艺，国外约占全部化学除磷工艺的50%。该工艺是在曝气池出水或二沉池进水中投加沉淀剂，有时也在曝气池进水或回流污泥通道（管）中投加药剂。

当采用生物转盘工艺时，情况与活性污泥法类似，但对于生物滤池工艺，是否可以在二沉池进水中投加药剂，仍值得讨论。

（3）后沉淀

后沉淀是在与生物设施分开的设施中进行沉淀、絮凝及絮凝物分离，所以又称两段工艺。一般在二沉池后的混合池（M池）中加入沉淀剂，之后设置絮凝池（F池）和沉淀池（或气浮池）。

后沉淀工艺示意图如图4所示，对于要求不太严格的受纳水体，后沉淀工艺可以采用石灰乳液，但必须控制出水的pH值，如利用沼气中的CO2进行中和。

气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮固体和总磷，但它们需要持续供应空气并且运行成本更高。

三种给药位置的优缺点

4、除磷剂投加量计算

每除去一分子磷酸盐，需一分子铁或铝，实际计算时为方便计算，多采用克分子（mol）或克原子量。

化学沉淀除磷时，每除去1mol(31g)的P，至少需要1mol(56g)的Fe，或者至少需要1.8(56/31)倍的Fe，或者0.9(27/31)倍的Al。也就是说，每除去1g的P，至少需要1.8g的Fe，或者0.9g的Al。

在实际应用中，该反应并不是100%有效的，OH-会与金属离子竞争生成相应的氢氧化物，因此实际化学沉淀剂投加一般需过量，以保证所需的出水P浓度。德国在计算时提出了投加系数β的概念，即：

β = (摩尔Fe，摩尔Al) / 摩尔P

投加系数β受投加位置、混合条件等多种因素影响，建议通过投加试验确定实际投加量。图5为投加系数与减磷量的关系。在最佳条件下（投加合适、混合及絮凝物形成条件良好），β=1；在非最佳条件下，β=2～3或更高。药剂投加量过大，不仅会增加药剂成本，还会因生成大量氢氧化物而使污泥量大大增加，这种污泥体积大，脱水难度大。

在德国的实际计算中，为了有效去除磷（使出水低于1mgP/1），β值为1.5，即去除1kg磷，需投加：1.5×（56/31）=2.7kg Fe，或，1.5×（27/31）=1.3kg Al

若采用石灰作为化学沉淀剂，则不能采用此计算方法，因为要求pH值大于8.5，且投加量受污水的碱度（缓冲能力）影响，必须针对每种污水通过实验确定投加量。

严格地说，添加系数β值的概念只适用于后沉淀，对于预沉淀和同步沉淀，计算时还应考虑：1.回流污泥中所含未反应的化学物质；2.初沉池及生物过程中去除的磷。

计算示例

例1：污水处理厂设计水量为/d，进水中P浓度为14mg/l，要求出水中P浓度达到1mg/l，设计采用有效成分为6%（60g/l），密度为1.3kg/l的氯化铝AlCl3进行同步沉淀，计算所需投加量。

解：初沉处理后去除的磷为2mg/l，故生物处理设施进水P浓度为11mg/l，生物同化去除的磷为1mg/l，则需沉淀去除的磷为：

P荷载=/d·（0.011-0.001）kg/m3=100kg/d

设计采用添加系数β值为1.5。

Al的设计用量为：1.5×（27/31）×100=/d

所需用量计算如下：130×1000(g/d)/60(g/kg)=/

所需体积为：2167（kg/d）/1.3（kg/l）=16671/

例2：本设计用剂硫酸亚铁FeSO4，有效成分为/，10℃时饱和溶解度为/l，其余设计参数与例1相同。

解答：设计采用剂量系数β值为1.5。

设计铁用量为：1.5×5631×100=270kg Fe/d

所需用量计算如下：270×1000(g/d)/180(g/kg)=/

饱和溶液中有效成分为：180(g/kg)0.4(kg/l)=72gFe/l FeSO4

换算所需体积为：1500·1000(g/d)/72(g/l)=/