化学除磷剂投加过量对污泥的影响?
【纯水设备www.xqccs.com】化学除磷是利用无机金属盐作为沉淀剂,与污水中的磷酸盐发生反应,形成不溶性磷化合物和絮凝体,分离污水中的可溶性磷酸盐。
1. 化学除磷的基础
化学除磷药剂主要是铁的盐、铝盐和酸橙,由于更大的生物处理石灰对pH值的影响,加上容易造成管道堵塞,带来很多麻烦的操作和管理,通常在生物除磷主要辅助污水处理厂化学除磷很少使用。实验室纯水设备目前我国常用铁盐或铝盐作为沉淀剂,其与磷的化学反应如下(1)和(2):
Al3++PO43-→Al PO4↓(1)
Fe3++PO43-→Fe PO4↓(2)
要从方程式1和方程式2中去除一个磷酸盐分子,需要一个铁或铝盐分子。为便于计算,实际计算采用克分子量(mol)或克原子量。
在化学沉淀法除磷过程中,lmol(31g)P的去除至少需要lmol(56g)Fe,或至少1.8(56/31)乘以Fe,或0.9(27/31)乘以Al。这意味着去除lgP至少需要1.8g Fe,或0.9g Al。
在实际操作中,纯水设备该反应并不是100%有效,OH-与金属离子发生竞争性反应,形成相应的氢氧化反应,所以通常会加入过量的实际化学沉淀剂,以保证出水P浓度达到所需的水平。在计算时,德国提出系数贝塔的概念,即:
= (molFe, molAl)/molP
加成系数受加成地点、混合条件等因素的影响。建议通过加法试验确定实际加法。下图为添加系数与磷还原量之间的关系。在最佳条件下(合适的絮凝剂添加量、良好的混合条件和絮凝体的形成条件),=1;在非最优条件下,=2到3或更高。过量添加药剂不仅会增加药剂的成本,而且由于污泥中形成大量的氢氧根,还会大大增加污泥的量,这种污泥体积大,难以脱水。
在德国的实际计算中,为了有效的去除磷(出水仍然< 1mgP/1), beta值为1.5,即去除1kg磷,添加:
1.5×(56/31)=2.7 kg Fe
或者,
1.5×(27/31)=1.3 kg Al
如果使用石灰作为化学沉淀剂,则不能使用这种计算方法,因为它要求pH值大于8.5,且用量受污水碱度(缓冲容量)的影响,所以必须通过对各自污水的试验确定用量。
从严格意义上讲,附加系数贝塔值的概念只适用于沉降后。对于前者和同步沉积,也应考虑:1。2. 在一次沉淀池和生物工艺中去除磷。
2. 计算的例子
例1:污水处理厂设计水量为10000m3/d,进水磷浓度为14mg/1,出水磷浓度要求达到1mg/l。本设计采用沉淀剂AlCl3,有效成分为6%(60g/kgAlCl3),密度为1.3kg/l。计算了同时沉淀的剂量。
解:
经过初次沉淀地沉淀处理后去除的磷为2mg/l,则生物处理设施进水的P浓度为11mg/l,经过生物同化作用去除的P为1mg/l。纯水设备则需经沉析去除的 :
P负荷=10000m3/d·(0.011-0.001)kg/m3=100kg/d
设计采用投加系数β值为1.5,
设计Al的投加量为:1.5×(27/31)×100=130kgAl/d
折算需要药剂量为:130×1000(g/d)/60(g/kg)=2167kg/dAlCl3
折算需要体积量为:2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671/dAlCl3
例2:设计采用药剂硫酸亚铁FeSO4,有效成分为180gFe/kgFeSO4,在10℃时的饱和溶解度为400gFeSO4/l,其它设计参数同例1。
解:
设计采用投加系数β值为1.5,
设计Fe的投加量为:1.5×5631×100=270kg Fe/d
折算需要药剂量为:270×1000(g/d)/180(g/kg)=1500kg/dFeSO4
饱和溶液中的有效成分为:180(g/kg)·0.4(kg/l)=72gFe/l FeSO4
折算需要体积量为:1500·1000(g/d)/72(g/l)=20833l/dFeSO4
3、除磷剂投加量过多会有什么影响?
同步化学除磷,除磷剂如果投加量不足,会造成除磷效果不佳,但并不是投放的越多效果就越好,投加过度反而会产生一些问题。除磷剂投加量过多的影响有以下几点:
1、增加絮凝,化学除磷剂的另一个身份是高分子无机絮凝剂,和PAM不同,进水絮凝剂过量并不会有反溶现象,可以保证一些污泥絮性不好污水处理厂的出水清澈。
2、过多的正电荷金属沉积物吸附在菌胶团(负电荷)表面,使菌胶团电荷性改变,在PAM不变的情况下增加了压泥的难度。
3、过多的正电荷金属沉积物吸附在菌胶团表面,减弱了胞外多糖(EPS)的作用,使 菌胶团絮性减弱,导致活性污泥絮团细小。
4、污泥量增大。在废水除磷处理中,当除磷剂投加量太大时则会出现产泥量过高。这也是它相对于微生物处理法应用于废水除磷处理中的弊端。投加过量会使水中的金属磷酸盐更多,形成更多的污泥。
5、污泥处理难度增加。当除磷剂投加过量时,除了污泥量增加外,污泥中的无机金属盐也会升高,增加污泥的处理难度。
6、水体变黄。除磷剂投加过量时,纯水设备因为常用除磷剂属于铁盐除磷剂,它在水中形成过多的铁离子或铝离子,会使水体呈现黄色或褐色。
7、pH值下降。这是由于除磷剂为弱酸性聚合物药剂,在废水除磷处理时,酸性药剂投加量增加使整体水质酸性加强,pH下降。苏州皙全皙全纯水设备公司可根据客户要求制作各种流量的纯水设备,超纯水设备及软水处理设备。纯水设备,实验室纯水设备。
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