化学除磷剂的效果与实验方法
混凝除磷的原理与效果
从化学除磷剂的角度来看,混凝除磷主要针对的是悬浮态总磷和可溶态正磷酸盐,这两种物质的去除率非常高。在合适的环境条件下,可溶性正磷酸盐可以达到100%的去除率,悬浮态总磷的去除率也能达到约80%。然而,混凝法对有机磷的去除率较低,仅为4%至20%,对焦磷酸盐、偏磷酸盐、多磷酸盐等的去除效果也不理想。有研究表明,这种去除效果差可能与污水中的钙镁离子有关。钙离子对这些磷的络合能力是金属离子的70倍,因此去除效果会更好。不过,此处暂不讨论钙离子的去除效果。
混凝除磷实验步骤与方法
在混凝实验中,常被忽略的一步是检测原水中的正磷酸盐含量。由于混凝去除的主要对象是正磷酸盐,因此在小试实验前检查水体的正磷酸盐含量非常重要。例如,如果水体的正磷酸盐含量约为70%,那么最大去除率也大致在70%左右,这可以作为后续实验的基础。
计算示例
在进行小试前,需要进行计算。以下以铝盐除磷剂为例:
已知某厂日处理污水量为60,000吨,二沉池出水总磷为3mg/L,出厂水总磷要求在0.3mg/L,采用后置投加10%含量的液体聚合氯化铝进行除磷。求所需聚合氯化铝的投加量。
解:1克总磷需消耗0.9克聚氯(可参考相关文献),要求出厂水总磷为0.3mg/L,则需去除的总磷量为:3 - 0.3 = 2.7mg/L,相当于2.7g/吨。采用后置投加,投加系数为1.5,则日消耗聚氯量为:
1.5 ×60,000× 2.7 ×0.9 = 220kg
液体聚氯有效含量为10%,则每天消耗量为:
220/0.1= 2200kg
若采用固体聚铝(Al₂O₃含量30%),计算如下:
220 ×102/54 = 415kg
固体的含量为30%,则每天需消耗的固体聚铝量为:
415/0.3 = 1382 kg
乍看之下,固体用量是液体的3倍,但这并不意味着液体投加量是固体的3倍,这样的计算方法是错误的。
实验步骤
小试实验包括药剂对比实验和投加量检测实验。严格来说,小试实验只适用于后置除磷的计算。中置除磷需要考虑污泥回流量等因素。在中置除磷的小试实验中,需注意控制MLSS不能过高,建议在3000mg/L左右,并从2而不是1.5开始取投加系数。实验过程中,需参考相关文献进行泥量计算。
化学除磷实验设计
化学除磷实验设计包括除磷剂比较实验和加药量实验。例如:
1. 药剂比较实验:选用PAC、PFS、聚合AL₂(SO₄)₃进行比较。实验室采用正磷酸盐配比出具有相同总磷含量的溶液,或选取污水厂出水进行实验。通过快速搅拌30秒,慢速搅拌15分钟后沉淀,测定上清液TP并记录。
2. 加药量实验:假设PAC为最佳絮凝剂,取5罐1L曝气池混合液,分别加入不同浓度的PAC,快速搅拌30秒,慢速搅拌15分钟后沉淀,测定上清液TP并记录。
实验后,根据数据调整投加量。在实际生产中,小试结果只能作为参考,实际水力情况无法完全模拟,因此需根据实际情况进行调整。
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