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        化學(xué)除磷,小試的步驟與方法!  

          從化學(xué)除磷的角度來(lái)說(shuō),混凝除磷主要是去除懸浮態(tài)的總磷和可溶態(tài)的正磷酸鹽,這兩種去除率很高,在環(huán)境合適的情況下,可溶性的正磷酸鹽甚至100%去除,懸浮態(tài)的總磷去除率也有80%左右,混凝法對有機磷去除率較低只有4%-20%左右,對焦磷酸鹽、偏磷酸鹽、多磷酸鹽等去除率也很差,但不少文獻指出,去除率差可能與污水的鈣鎂離子有一定關(guān)系,而鈣離子對這些磷的絡(luò )合能力是金屬離子的70倍,去除效果要好得多,但是本處暫不討論鈣離子去除,以上論述參考自王俊嶺、李圭白(都是哈工大)等老師2008年發(fā)表的一篇文獻。

          下面探討一下混凝除磷實(shí)驗的步驟與方法:

          實(shí)際上在混凝實(shí)驗中最容易被忽略掉的一部是檢測原水中正磷酸鹽含量的這一步,因為混凝去除的主體是就是正磷酸鹽,所以在小試的時(shí)候,先檢查水體的正磷酸鹽含量可以做到心中有底,打個(gè)比方水體的正磷酸含量大概在70%左右,那么最大去除率大概也就在70%上下,可以作為后續小試實(shí)驗的基礎。

          計算:

          小試前需要進(jìn)行計算,鐵鹽的計算和鋁鹽差不多,這里用鋁鹽舉例,實(shí)際上不少公眾號寫(xiě)的計算方式都是液體的聚鋁的,固體的沒(méi)有給出,下面一一計算液體聚氯:

          已知某廠(chǎng)日處理污水量60000噸,二沉池出水總磷為3mg/l,出廠(chǎng)水總磷要求在0.3mg/l,采用后置投加,采用液體10%含量的聚氯除磷,求投加的聚合氯化鋁含量?

          解:1克總磷需消耗0.9克聚氯,(可參考什么是化學(xué)除磷?文中論述),要求出廠(chǎng)水總磷為0.3mg/l,則消滅的總磷為:3-0.3=2.7mg/l相當于2.7g/噸,采用后置投加,則用投加系數為1.5,那么日消滅總磷需要鋁的質(zhì)量為:

          1.5*60000*2.7*0.9=220kg。

          液體聚氯有效含量為10%,則每天消耗220/0.1=2200kg。若采用固體聚鋁(Al2O330%含量)含量則計算如下:投加系數鋁含量等計算不變,依然是每天需消滅鋁的質(zhì)量為:

          1.5*60000*2.7*0.9=220kg。

          固體聚氯有效成固體Al2O3以分子型式存在,則將鋁換算Al2O3,為:220*102/54(Al2O3中鋁的含量)=415kg,固體的含量為30%,則:每天需要消耗的固體聚鋁量為:

          415/0.3=1382kg。

          乍一看固體含量是液體的3倍,那液體投加量應該直接是固體的3倍,這樣籠統計算就錯了。

          計算完

          則開(kāi)始小試實(shí)驗,小試實(shí)驗有兩種,一種是藥劑對比性實(shí)驗,一種是投加量檢測實(shí)驗,這里最后通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗,前置中置后置除磷進(jìn)行個(gè)人看法的論述:

          對于小試實(shí)驗嚴格的說(shuō)只適合后置除磷的計算,中置除磷需要考慮污泥回流量等,實(shí)際作為中置除磷的小試實(shí)驗還是可以的,主要要注意兩點(diǎn),其一是MLSS不能控制太高,實(shí)際的MLSS和小試的MLSS保持一致,建議在3000mg/l左右,太高則大量消耗混凝劑,而且投加系數建議從2而不是1.5開(kāi)始取;另一個(gè)是在實(shí)際投加后,隨著(zhù)剩余藥劑的回流,投加量會(huì )降低,這個(gè)是必然出現的問(wèn)題。對于泥量的增加的計算可以參考上海市政院張辰大師主編的污水處理廠(chǎng)改擴建設計對于化學(xué)除磷污泥量的計算,十分詳細。

          化學(xué)除磷實(shí)驗的設計

          主要可以有兩種實(shí)驗一是藥劑比較性實(shí)驗,這里暫時(shí)選用PAC、PFS、聚合AL2(SO4)3來(lái)進(jìn)行比較,由實(shí)驗室采用正磷酸鹽類(lèi)鹽配比出具有相同總磷含量的溶液,如果實(shí)驗室沒(méi)有條件調配,就選取污水廠(chǎng)出水的來(lái)做實(shí)驗,比選幾種藥劑就用幾個(gè)燒杯的水樣,如現場(chǎng)工藝或者實(shí)驗室有條件調整PH的,可以將PH調整后再做實(shí)驗。這里為方便論述選用1L燒杯的樣。投藥量如果是自己配置的溶液,可以通過(guò)上一章節的計算得出,如果是取自污水廠(chǎng)的出水,應有歷史數據或者前一天的檢測值大約估算出今日總磷,再通過(guò)計算得到投加量。例子: 取各試驗用粉劑,并稀釋成5g/l的溶液待用,取4罐1L二沉池出水樣(分別標號為1、2、3、4、),1號沉淀,測定上清液TP并記錄,2、3、4號分別加入20.5mg/l的PAC、28.42mg/l的PFS、32.6mg/l的聚合硫酸鋁后快速攪拌30s,慢速攪拌15min,沉淀后(可沉淀30分鐘,如污泥膨脹的較為厲害可以適當提高沉淀時(shí)間)分別測定上清液TP并記錄下表(以上數值的計算可參考上一期,本次以TP為2來(lái)計算):

          處理后的TP(mg/L) TP去除率(%) 混凝劑價(jià)格 混凝劑成本
        PAC        
        PFS        
        聚合硫酸鋁        

           該實(shí)驗以TP去除率為首要考慮因素,如去除率相同,以混凝劑去除成本為主要考慮因素。優(yōu)選出除磷劑后,開(kāi)始進(jìn)行加藥量的實(shí)驗,這是需要以實(shí)際情況進(jìn)行總磷測定,在實(shí)驗的時(shí)候如果打算前置除磷可以選取沉砂池后的水,如果打算中置除磷可以選取二沉池進(jìn)水的水,這時(shí)候活性污泥濃度應在日常正常值,如果打算采用后置除磷,可以取用二沉池出水的水。這里假設PAC為最優(yōu)藥劑,則:優(yōu)選出最佳絮凝劑,取5罐1L曝氣池混合液(分別標號為1、2、3、4、5),1號沉淀,測定上清液TP并記錄,2號加入10mg/L PAC,3號加入20mg/L PAC,4號加入30mg/L PAC,5號加入40mg/L PAC,2~5號水樣加藥后快速攪拌30s,慢速攪拌15min,沉淀后分別測定上清液TP并記錄。記錄表格如下:

        上清液總磷(mg/L)
        1  
        2  
        3  
        4  
        5  

           實(shí)驗后,如有多個(gè)數據負荷出水要求,建議取中間值來(lái)最為投加基準,在生產(chǎn)中增加或減少量。在實(shí)驗中,有條件的可以采用六聯(lián)攪拌器,磁力攪拌器,如果沒(méi)有條件的可才有玻璃棒人工攪拌,要知道小試實(shí)驗只是做出一個(gè)基點(diǎn),因為實(shí)際水力情況如G-1值等無(wú)法模擬清楚,所以以小試結果完全指導實(shí)際并不實(shí)際。(作者:大梨老師,凈水污水領(lǐng)域專(zhuān)家,污托邦社區工藝負責人;來(lái)源:污托邦社區)

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