化学除磷：混凝法对不同形态磷的去除效果及实验步骤

化学除磷：混凝法对不同形态磷的去除效果及实验步骤

从化学除磷的角度看，混凝除磷主要去除悬浮性总磷和可溶性正磷酸盐，这两者去除率都很高，在适宜的环境条件下，可溶性正磷酸盐甚至可以10​​0%去除，悬浮性总磷的去除率也在80%左右。而混凝对有机磷的去除率较低，只有4%-20%左右，对焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚磷酸盐等的去除率也很差。但不少文献指出，去除率差可能与污水中的钙、镁离子有关，钙离子对这些磷的螯合能力是金属离子的70倍，去除效果要好得多。但本文不对钙离子的去除进行讨论。以上讨论基于哈尔滨工业大学王俊玲、李桂柏等老师2008年发表的一篇文献。

下面就混凝除磷实验的步骤和方法进行讨论：

其实混凝实验中最容易被忽略的就是检测原水中正磷酸盐含量这一步。因为混凝去除的主要物质就是正磷酸盐，所以在做小试的时候，最好先检测一下水体的正磷酸盐含量，这样就能有个大概的了解。比如水体的正磷酸盐含量在70%左右，那么最大的去除率也就在70%左右，可以作为后续小试的依据。

计算：

试验前需要进行计算，铁盐的计算和铝盐类似，这里以铝盐为例，其实很多公众号写的都是液态聚铝的计算方法，并没有给出固体聚氯化物的计算，下面是液态聚氯化物的计算：

已知某厂日处理污水6万吨，二沉池出水总磷为3mg/l，要求出水总磷为0.3mg/l，采用后置投加，采用10%液体聚合氯化铝除磷，请问投加聚合氯化铝的含量是多少？

解答：1克总磷需用0.9克聚氯化物（可参考什么是化学除磷？讨论）。要求厂用水总磷为0.3毫克/升，则去除的总磷为：3-0.3=2.7毫克/升，相当于2.7克/吨。若采用后投加，投加系数为1.5，则每天去除总磷所需铝的质量为：

1.5*60000*2.7*0.9=220公斤。

液体聚氯乙烯的有效含量为10%，所以每天的用量为220/0.1=。若采用固体聚铝（%含量），则计算如下：添加系数铝含量等计算不变，每天需消除的铝质量仍为：

1.5*60000*2.7*0.9=220公斤。

固体聚氯化物有效地将固体Al2O3以分子形式形成，因此铝换算成Al2O3为：220*102/54（Al2O3中铝含量）=415kg，固体含量为30%，所以：每天需要消耗的固体聚铝量为：

415/0.3=。

乍一看固体含量是液体的三倍，那么加入的液体量就应该直接是固体的三倍，这种笼统的计算方式是错误的。

计算完成

然后开始小试实验。小试实验分两种，一种是药剂对比实验，一种是投加量检测实验。最后结合实际经验，谈一下个人对除磷前、中、后段的看法：

严格意义上来说小规模实验只适合做后级除磷的计算，中级除磷需要考虑污泥回流量等，其实作为中级除磷的小规模实验也是可以的。主要有两点需要注意，一是MLSS不能控制太高，实际MLSS要和小规模实验的MLSS保持一致，建议在/l左右，太高会消耗大量的混凝剂，投加系数建议从2开始，而不是1.5；二是实际投加之后，随着剩余药剂的回流，投加量会减少，这是不可避免的问题。关于污泥量增加的计算，可以参考上海市政工程学院张晨师傅主编的《污水处理厂扩建设计》中关于化学除磷的污泥量计算，讲的很详细。

化学除磷实验设计

实验主要分两种，一种是药剂对比实验，这里暂时选取PAC、PFS、聚合AL2(SO4)3三种药剂进行比较。实验室用正磷酸盐配制总磷含量相同的溶液，如果实验室没有条件配制，则选取污水处理厂出水进行实验。几种药剂的对比，用几烧杯水样，如果现场工艺或实验室有调节pH的条件，可以在实验前调节pH，这里选取1L烧杯样品，方便讨论。如果投药量是自配溶液，可以通过上一章计算得出。如果取污水处理厂出水，要有历史数据或前一天的测试值，粗略估算今天的总磷，然后计算投药量。例：取各试验粉，稀释成5g/l溶液备用。 取4个1L二沉池出水样品（分别标记为1、2、3、4）。沉淀1号，测定上清液TP并记录。分别向2、3、4号加入20.5mg/l PAC、28.42mg/l PFS、32.6mg/l聚合硫酸铝，然后快速搅拌30s，慢速搅拌15min，沉淀后（可沉淀30分钟，若污泥膨胀较大，可适当增加沉淀时间）。测定上清液TP并记录于下表（以上数值的计算可参考上期，本次TP按2计算）：

本试验中TP去除率是首要考虑因素，如果去除率相同，主要考虑混凝剂除磷成本。选定最佳除磷剂后，就开始进行投加实验，这需要根据实际情况进行总磷的测定。实验过程中，如果计划提前除磷，可以选择砂沉池后水，如果计划中途除磷，可以选择二沉池出水，此时活性污泥浓度应为正常日值，如果计划采用后置除磷，则可以使用二沉池出水。 这里假定PAC为最优药剂，则​​：选定最优絮凝剂，取5罐1L曝气池混合液（分别标为1、2、3、4、5），1号沉淀后，测定上清液TP并记录，2号投加10mg/L PAC，3号投加20mg/L PAC，4号投加30mg/L PAC，5号投加40mg/L PAC。将药剂投加到2至5号水样后，快速搅拌30s，慢速搅拌15min，沉淀后，测定上清液TP并记录，记录表如下：

实验结束后，若有多个数据负荷水量要求，建议取中间值作为添加依据，生产中酌情增减用量。实验中，条件允许时，可用六联搅拌器或磁力搅拌器，条件不允许时，可用玻璃棒手动搅拌。需要注意的是，小规模实验只是一个基点，因为无法清晰模拟G-1值等实际水力条件，因此不能完全以小规模实验结果为依据指导实际结果。