純水設備為你分析化學除磷最佳藥劑投加點
【純水設備www.zzdsjc.com】化學除磷原理
化學除磷主要是通過化學沉淀法完成的，即在污水中加入無機金屬鹽，與污水中的溶解鹽(如磷酸鹽)反應，形成顆粒狀的不溶性物質(zhì)。事實上，在加入化學藥劑后，不僅在污水中進行沉淀反應，而且進行化學絮凝，即形成小的不溶性固體相互粘結(jié)成較大的絮凝形態(tài)。
污水的沉淀反應可以簡單的理解為:大多數(shù)物質(zhì)在水中溶解離子物質(zhì)轉(zhuǎn)換成non-dissolved和顆粒的形式,而絮凝過程中,小non-dissolved固體債券之間形成較大的形狀,所以絮凝不是一個相轉(zhuǎn)移的過程。絮凝是為了提高沉淀池的沉降效果，沉淀法是為了去除污水中溶解的磷。
2. 化學除磷劑
為了形成不溶性磷酸鹽化合物，化學除磷的主要化學試劑是金屬鹽和氫氧化鈣。許多高價的金屬離子試劑會與污水中溶解的磷離子結(jié)合形成不溶性化合物純水設備，但出于經(jīng)濟原因，用于磷沉淀的金屬鹽試劑主要是Fe3+鹽、Fe2+鹽和Al3+鹽，它們在溶液和懸浮狀態(tài)下使用。除金屬鹽外，氫氧化鈣還可用作沉淀劑，反應生成水不溶性磷酸鈣。
鋁鹽凝固沉淀
Al2 (SO4) 3 + 6h2o - 2al (OH) 3 + 3so42 - co2 + 6
Al2 (SO4) 3 + 2 po4 alpo4-2 + 3 so42 -
在pH值為6.0到6.5時，每摩爾磷需要1.5到3.0摩爾鋁。如果水是堿性的，在添加鋁之前，應降低pH值以減少Al(OH)3的析出。
鐵鹽的凝結(jié)和沉淀
Fe2 (SO4) 3 + 3 hco3 - Fe (OH) 3 + 2 so42 - co2 + 3
Fe3 + + PO43 - FePO4左pH = 5 ~ 5.5
每摩爾磷需要鐵(Fe3+) 1.5—3mol，最佳pH值為5.0。對于磷含量在5mg/l左右的二次處理水，添加100-200mg/l氯化鐵(fecl3.6h2o)可獲得90%以上的除磷率。
金屬氫氧化物會形成較大的絮凝體，有利于沉淀產(chǎn)物的絮凝，并吸附膠體物質(zhì)和細小懸浮顆粒。需要指出的是，化學沉淀反應中以化學除磷為目的的有機物的沉淀去除是次要的，而有機膠體和懸浮物在絮凝體中的凝固是分離的決定性過程。
沉淀效果受PH值的影響實驗室純水設備，金屬磷酸鹽的溶解度也受PH值的影響。鐵鹽的最佳PH值范圍為5.0至5.5，鋁鹽的最佳PH值范圍為6.0至7.0，因為FePO4或AIPO4在這些PH值范圍內(nèi)溶解性最低。此外，金屬鹽劑的使用會給污水和污泥處理帶來好處，如降低污泥指數(shù)，有利于甲烷脫硫。
金屬鹽的加入會增加污水處理廠出水中Cl-或so2-4離子的含量。應特別注意沉降劑溶液中是否存在額外的酸。
金屬鹽的加入會相應地降低污水的堿度，這可能會對凈化產(chǎn)生不利的影響。同時沉淀法中使用硫酸鐵時，必須考慮對硝化的影響。
此外，如果污水處理污泥用于農(nóng)業(yè)，在使用金屬鹽除磷時純水設備，必須考慮鋁或鐵負荷對農(nóng)業(yè)的影響。
石灰的混凝沉淀
5Ca2++ 4OH-+ 3HPO42----Ca5OH(PO4)3+ 3H2O
為使磷的去除率達到90％以上，需要把pH值調(diào)到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比為2.2:1以上。
沉折過程中，對于不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因為隨著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。
但在pH值為8.5到10.5的范圍內(nèi)除了會產(chǎn)生磷酸鈣沉析外，還會產(chǎn)生碳酸鈣，這也許會導致在池壁或渠、管壁上結(jié)垢。其反應式
Ca2++CO32-→CaCO3
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(堿度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與堿度成正比的。
對于軟或中硬的污水，采用鈣沉析時，為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
3、化學除磷藥劑投加點的優(yōu)缺點
化學除磷工藝可按化學藥劑的投加地點來分類，實際中常采用的有：前置除磷、同步除磷和后置除磷。
前置除磷工藝的特點是化學藥劑投加在沉砂池中、初沉池的進水渠（管）中、或者文丘里渠（利用渦流）中。其一般需要設置產(chǎn)生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產(chǎn)生的沉析產(chǎn)物（大塊狀的絮凝體）在初沉池中通過沉淀被分離。如果生物段采用的是生物濾池，則不允許使用鐵鹽藥劑，以防止對填料產(chǎn)生危害（產(chǎn)生黃銹）。
前置除磷工藝由于僅在現(xiàn)有工藝前端增加化學除磷措施，比較適合于現(xiàn)有污水處理廠的改建，通過這一工藝步驟不僅可以除磷，而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的化學藥劑主要是石灰和金屬鹽藥劑。前置除磷后控制剩余磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/L，完全能滿足后續(xù)生物處理對磷的需要。
同步除磷是目前使用廣泛的化學除磷工藝，在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將化學藥劑投加在曝氣池出水或二沉池進水中，個別情況也有將藥劑投加在曝氣池進水或回流污泥渠（管）中。
目前已確定對于活性污泥法工藝和生物轉(zhuǎn)盤工藝可采用同步化學除磷方法，但對于生物濾池工藝能否將藥劑投加在二次沉淀池進水中尚值得探討。
后置除磷是將沉析、絮凝以及被絮凝物質(zhì)的分離在一個與生物處理相分離的設施中進行，因此也叫二段法工藝。一般將化學藥劑投加到二沉池后的一個混合池中，并在其后設置絮凝池和沉淀池（或氣浮池）。
對于要求不嚴的受納水體，在后置除磷工藝中可采用石灰乳液藥劑，但必須對出水pH值加以控制，如可采用CO2進行中和純水設備。
采用氣浮池可以比沉淀池更好地去除懸浮物和總磷，但因為需要恒定供應空氣因而運行費用較高。
4、化學除磷對污水處理的影響
(1)化學除磷對污水處理廠出水金屬含量的影響
在污水處理廠出水中金屬和藥劑的含量主要取決于對懸浮物的分離，實驗室純水設備當然藥劑的投加、投加系數(shù)β、pH值、污水堿度及投加技術也都對其有影響。
在污水處理廠出水中的鐵和鋁一般是難溶解的磷酸鹽和氫氧化物，并以懸浮狀態(tài)存在。
在正常藥劑投加量、pH為中性及有足夠好的二次沉淀池或沉淀池的情況下，鋁和鐵的含量一般不會超過1.0mg/l，而且盡管污水處理廠進水中的鐵常常超過1.0mg/l；對于絮凝濾池出水中鐵或鋁的含量一般小于0.5mg/l。
(2)化學除磷對出水中鹽含量的影響
采用金屬藥劑進行磷沉析必然會導致污水處理廠出水中的鹽(Cl-或SO42-含量)增加。
含有少量工業(yè)廢水的城市污水處理廠正常出水中Cl-＜100mg/l、SO24-＜200mg/l ，也就是說采用金屬藥劑后出水中的鹽含量Cl-升高50%、SO42-升高25%。當受納水體有嚴格求時，應對鹽含量進行驗算。
因在磷酸鹽沉析的同時，重碳酸鹽也被去除，所以出水中的總含鹽量(電導率)幾乎保持不變。
(3)化學除磷對堿度的影響
水的堿度是指使一升水達到某一PH值的HCI用量，堿度也是指對酸的緩沖能力。污水處理廠進水的堿度對應的是其所在流域飲用水的堿度和由銨產(chǎn)生的堿度。在磷酸鹽沉析時，只要鐵或鋁離子進入水溶液中就形成六水復和體；一般形式為Me(H2O)3+6(Me：金屬)，這種復合體象酸一樣可進一步水解：
Me(H2O)63+→3H++Me(OH)3+3H2O
該反應與溶液的pH值有關，同時會降低水的堿度。由于氫氧化物以難溶的復合體形式沉析出來，不會提高污水的堿度，所以對于金屬氫氧化物的沉析必須估算酸當量，對于金屬磷酸鹽的沉析也是一樣。同步沉析中分離磷酸鹽只能略微提高污水的堿度。
(4)化學除磷對剩余污泥產(chǎn)量的影響
正如前面所述的一樣，污水中溶解性磷去除結(jié)果就是產(chǎn)生污泥，不同的工藝，污泥的排除位置也不相同。對于同步沉析則是以剩余污泥的形式排出設施。剩余污泥產(chǎn)量是污泥處理設計、運行的重要參數(shù)，帶有同步沉析化學除磷時，單位污泥產(chǎn)量是由去除BOD5產(chǎn)生的剩余污泥和同步沉析除磷的沉析物所組成。
對于由同步沉析，化學除磷產(chǎn)生污泥由沉析藥劑的類型、所投加金屬離子與需沉析磷的克分子比來確定。在投加系數(shù)β=1.5時，投加1kgFe產(chǎn)生產(chǎn)2.5kg的干物質(zhì)，或投加1kgAl產(chǎn)生產(chǎn)4kg的干物質(zhì)。
(5)化學除磷對硝化反應的影響
在采用硫酸鐵藥劑進行同步沉析時，對硝化反應是有阻礙影響的，在這種情況下故而推薦將污泥泥齡提高10%。實驗室純水設備采用氯化鐵鹽藥劑對硝化反應是沒有影響的。表2是各種沉析工藝對硝化反應的影響系數(shù)純水設備，這種影響系數(shù)是指在特定工藝條件下的污泥泥齡與常規(guī)工藝條件下(無磷的去除，且在同等硝化反應能力情況下)的污泥泥齡的比值。
因為在前沉析的同時非溶解狀的碳化合物也會被沉析出來，由此不能為氮氧化過程的穩(wěn)定所要求的反硝化反應提供足夠的碳化合物，所以前沉析對氮的去除也會產(chǎn)生負作用。經(jīng)常出現(xiàn)的問題是，通過一次沉淀已去除掉許多碳化合物，這常不足于前置反硝化反應所需，再經(jīng)前沉析更加劇了這種矛盾。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設備，超純水設備及軟水處理設備。純水設備，實驗室純水設備。
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