除磷药剂用量计算方法

1、除磷药剂投加量的计算

国内较常用的是铁盐或铝盐，它们与磷的化学反应如式(1)(2)

Al3++PO3-4→AlPO4↓(1)

Fe3++PO3-4→FePO4↓(2)

与沉淀反应相竞争的反应是金属离子与OH-的反应，反应式如式(3)、(4)。Al3++3OH-→Al(OH)3↓(3)

Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(4)

由式(1)和式(2)可知去除1mol的磷酸盐，需要1mol的铁离子或铝离子。

由于在实际工程中，反应并不是100%有效进行的，加之OH-会参与竞争，与金属离子反应，生成相应的氢氧化物，如式(3)?和式(4)，所以实际化学沉淀药剂一般需要超量投加，以保证达到所需要的出水P浓度。

《给水排水设计手册》第5册和德国设计规范中都提到了同步沉淀化学除磷可按1mol磷需投加1.5mol的铝盐(或铁盐)来考虑。

为了计算方便，实际计算中将摩尔换算成质量单位。如：

1molFe=56gFe，1 molAl=27gAl，1molP=31gP；

也就是说去除1kg 磷，当采用铁盐时需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kgFe/kgP；

当采用铝盐时需投加:1.5×(27/31)= 1.3kgAl/kgP。

2、需要辅助化学除磷去除的磷量计算

同步沉淀化学除磷系统中，想要计算出除磷药剂的投加量，关键是先求得需要辅助化学除磷去除的磷量。对于已经运行的污水处理厂及设计中的污水处理厂其算法有所不同。

1）已经运行的污水处理厂PPrec=PEST-PER。

(5)式中

PPrec——需要辅助化学除磷去除的磷量，mg/L；

PEST——二沉池出水总磷实测浓度，mg/L；

PER——污水处理厂出水允许总磷浓度，mg/L。

2）设计中的污水处理厂

根据磷的物料平衡可得: PPrec=PIAT-PER-PBM -PBioP

(6)式中

PIAT——生化系统进水中总磷设计浓度，mg/L

PBM ——通过生物合成去除的磷量，PBM= 0.01CBOD，IAT，mg/L；

CBOD，IAT——生化系统进水中?BOD5?实测浓度，?mg/L；

PBioP——通过生物过量吸附去除的磷量，mg/L。

PBioP值与多种因素有关，德国ATV-A131标准中推荐PBioP的取值可根据如下几种情况进行估算：

(1) 当生化系统中设有前置厌氧池时，

PBioP可按(0.01~0.015)CBOD，IAT进行估算

(2)当水温较低?出水中硝态氮浓度≥15mg/L，即使设有前置厌氧池，生物除磷的效果也将受到一定的影响，

PBioP可按?(0.005~0.01)CBOD，IAT进行估算

(3)当生化系统中设有前置反硝化或多级反硝化池，但未设厌氧池时，

PBioP可按≤0.005CBOD，IAT进行估算

(4)当水温较低，回流至反硝化区的内回流混合液部分回流至厌氧池时(此时为改善反硝化效果将厌氧池作为缺氧池使用)，

PBioP可按≤0.005CBOD，IAT进行估算