化学除磷加药量及污泥量计算书

化学除磷药剂化学除磷原理化学除磷是利用无机金属盐作为沉淀剂，与污水中的磷酸盐类物质反应形成难溶性含磷化合物与絮凝体，将污水中的溶解性磷酸盐分离出来。

化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰，由于石灰对生物处理的pH影响较大，加之容易引起管道堵塞问题；铝盐对人体和生物毒害比较大，给运行管理带来很多麻烦。

一般在以生物除磷为主，化学除磷为辅的污水处理厂中很多采用。

目前，国内常爱用铁盐作为沉淀剂，其与磷的化学反应式如下（1）：Fe3++PO43- →Fe PO4↓（1）与沉淀反应相竞争的反应式金属离子与OH-的反应，反应式如下（2）：Fe3++ 3OH- →Fe (OH)3↓（2）金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉淀产物的絮凝是有力的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。

除磷药剂投加量的计算由式（1）可知去除1mol的磷酸盐，需要1mol的铁离子。

由于在实际工程中，反应并不是100%的有效进行的，加之OH-会参与竞争反应，与金属离子反应，生成相应的氢氧化物，如（2）式，所以实际中化学沉淀药剂一般需要超量投加，以保证达到所需的出水P浓度。

《给水排水设计手册》第五册和德国设计规范中都提到了同步沉淀化学除磷可按照1mol磷需要1.5mol的铁盐来考虑，为了计算方便，实际中将摩尔换算成质量单位，如1molFe=56gFe，1molP=31gP，也就是去除1kg的磷，当采用铁盐时需要投加：1.5×（56/31）=1.5×1.8=2.7Kg Fe/Kg P，计算举例：某城镇污水处理厂规模2万m3/d，已建成稳定运行，二沉池出水排放标准总磷≤1.0mg/L，运行数据表明二沉池出水实测总磷2.5mg/L，欲采用液体三氯化铁（FeCl3）作为同步化学除磷药剂，其有效成分为40%（400g/Kg FeCl3溶液），密度为1.42Kg/L，求所需要的除磷药剂。

解：化学除磷欲除去的磷含量2.5-1.0=1.5mg/L，所需要的Fe的投加量至少为2.7×1.5×20000×10-3=81Kg/d；折算成每天需要有效成分为40%的FeCl3溶液体积为V=81×（56+35.5×3）/（56×0.4×1.42）=420L=0.42m3/d六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）含量98%（1g FeCl3·6H2O含有0.203gFe）除去1mg/L P盐，需要多少ppm的FeCl3·6H2O？（2.7Kg Fe/Kg P）。

化学除磷加药量计算化学除磷是一种常用的处理废水中磷酸盐的方法。

它通过添加化学药剂来与废水中的磷酸盐发生化学反应，形成不溶性的沉淀物，从而实现磷的除去。

在进行化学除磷时，需要计算并确定合适的加药量，以保证除磷效果的良好。

化学除磷的主要机理是通过添加聚合氯化铝或聚合硫酸铝等混凝剂，使废水中的磷酸盐与铝离子或硫酸根离子发生化学反应，生成不溶性的铝磷沉淀物。

这些沉淀物会随着废水的沉淀而沉淀下来，从而实现磷的除去。

在确定合适的加药量时，需要考虑以下因素：1.废水中的磷含量：磷的含量是确定加药量的重要因素。

一般来说，废水中的磷含量越高，所需加药量也就越大。

2.化学药剂的种类和浓度：不同的化学药剂对磷的除去效果有所差异。

因此，在确定加药量时，需要考虑所使用的化学药剂的种类和浓度。

3.pH值的调整：废水中的pH值对于化学除磷效果有一定的影响。

一般来说，当pH值在6-8之间时，化学除磷效果比较好。

如果废水的pH值偏高或偏低，可能需要通过酸碱调节剂来进行pH的调整。

4.混凝剂的投放方式：混凝剂的投放方式也会影响到加药量的确定。

常见的投放方式有单点投放、分段投放和连续投放等。

不同的投放方式会对化学反应的过程和速率产生影响，从而影响到加药量的大小。

在实际计算加药量时药剂加药量（kg/h）= (磷含量（mg/L）*流量（m3/h）)/除磷效果其中，“磷含量”是指废水中磷酸盐的含量，“流量”是指废水处理系统的流量，“除磷效果”是指化学药剂对磷的除去效率，通常用百分比表示。

除磷效果的大小与多个因素有关，包括加药量、混凝时间、混凝速度、废水特性等。

在实际应用中，可以通过试验和实践来确定合适的除磷效果，并将其作为参数输入到计算公式中。

总的来说，化学除磷加药量的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的综合影响。

在实践中，需要根据具体情况进行试验和优化，以确定最佳的加药量和除磷效果。

通过科学合理地计算和调整加药量，可以有效地实现废水中磷的除去，保护环境和水资源的安全。

前言在静止的或流动缓慢的水体中,如果磷的浓度过高，会造成水体的富营养化,其危害已众所周知,因而在污水处理中进行除磷是必要的。

我国《污水综合排放标准》（8978-1996)规定，城市污水处理厂磷酸盐(以P计)一级排放标准为0。

5mg/l。

磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。

本文主要介绍化学除磷的基本机理、主要工艺形式和药剂投加量的计算方法。

2 污水中的磷负荷欧洲一些国家曾对生活污水中的总磷PT做过多次调查,主要结果见表1。

由人类食物产生的磷是不变的，但国内外目前普遍开始采用无磷洗涤剂,所以由洗涤剂产生的磷几年降低了许多。

城市污水原水中的磷浓度在我国主要取决于工业废水中的磷含量。

国外生活污水一般为10~25mg/l,我国一般为5～10mg/l.其大部分是无机化合磷，并是溶解状的,这一部分主要由来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐组成。

总磷中的一小部分是有机化合磷，其以溶解和非溶解状态存在.稠环磷酸盐（如P3O105-)和有机化合磷（核酸）一般在污水管网中和污水处理中就已经转化为正磷酸盐(PO43—).3 化学除磷的基础化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质，这一过程涉及的是所谓的相转移过程，反应方程举例如式1。

实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应，同时还进行着化学絮凝反应，所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异(如图1所示）。

FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1污水沉析反应可以简单的理解为：水中溶解状的物质，大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程，絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程，所以絮凝不是相转移过程。

化学除磷加药一设计水质设计水量Q2083m3/h进水总磷P ti 3.15mg/L出水总磷P te0.5mg/L磷去除量Tp=Pti-Pte 2.65mg/L 二加药量计算化学反应方程式Al3++H n PO4( 3-n)-=AlPO4摩尔质量比K AP=T A/T P0.87g Al/g P T A=27g/mol，T P=31g/mol 铝的理论需求量T A=K AP*T P 2.31mg/L铝的需用系数K A 2.501.5~3（室外排水设计规范P69）铝的实际需求量P A=K A*T A 5.77mg/L铝盐制品有效成份Al2O3含量28.0%表2、表3铝盐制品有效铝含量C A0.148铝盐制品的单位投加量D AP=P A/C A38.93mg/L日投加量D AS1945.97kg/d三污泥量计算3.1磷酸铝污泥化学反应方程式Al3++PO43-=AlPO4↓磷酸铝与磷的摩尔质量比M AP 3.94（以P计）磷酸铝污泥产量W AP=M AP*T P*Q/100021.72kg/h3.2氢氧化铝污泥投入的铝除反应生成磷酸铝外，剩余部分反应生成氢氧化学反应方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓氢氧化铝与铝的摩尔质量比M AH 2.89（以P计）参与反应的铝离子（Al3+）量D AH=（K A-1)*T A 3.46mg/L氢氧化铝污泥产量W AH=M AH*D AH*Q/100020.83kg/h3.3化学污泥量W A=W AP+W AH42.56kg/h忽略铝盐制品的不溶解固体1021.37kg/d四药剂费用计算28%PAC日单价2800元/吨28%PAC日处理费用5448.72元吨位水处理费用0.109元/m3输入值计算值。

水量5m³/h 去除COD含量5500mg/L 去除COD与双氧水质量比1消耗双氧水质量5500mg/L 双氧水摩尔质量34g/mol 消耗双氧水摩尔质量0.161764706mol/L 30%双氧水密度1.11g/mL 投加系数130%双氧水投加量（体积）16.51651652mL/L 吨水30%双氧水投加质量18.33333333kg/m³吨水30%双氧水投加体积16.51651652L/m³每小时30%双氧水投加量82.58258258L/h 每天30%双氧水投加量1.981981982m³/d n(H 2O 2)：n(Fe 2+)10七水合硫酸亚铁摩尔质量（g/mol）278.05g/mol 投加七水硫酸亚铁摩尔质量0.0162mol/L 吨水投加量（kg/m3）4.497867647kg/m³吨水40%七水合硫酸亚铁投加量11.24466912L/m³每小时40%七水硫酸亚铁投加量56.22L/h 每天40%七水硫酸亚铁投加量1.35m³/d PH(原始)8.00PH(要求)3.00HCl 98g/mol PH=7.00需反应的离子量【H 】1.00E-08mol/l 【OH 】1.00E-06mol/l 浓度98.00%加药量0.0001g/l PH=3.00需加入的离子量【H 】1.00E-03mol/l 【H 】加入1.00E-03mol/l 浓度98.00%加药量0.0500g/l 吨水加药量（kg/m3）0.0500g/l （kg/m ³）98%浓硫酸密度(kg/L)1.84g/ml 98%浓硫酸投加量（L/m³）0.03L/m³投加系数2.00每小时98%浓硫酸投加量（L/h）0.27L/h 每天98%浓硫酸投加量（m³/d）0.01m³/d PH(原始)3.00PH(要求)8.00NaOH40g/mol PH=7.00需反应的离子量【H 】 1.00E-03mol/l芬顿加药费用30%双氧水投加量七水合硫酸亚铁加药量98%浓硫酸加药量【OH 】1.00E-11mol/l 浓度30.00%加药量0.1333g/l PH=8.00需加入的离子量【OH 】1.00E-06mol/l 【OH 】加入9.00E-07mol/l 浓度30.00%加药量0.0001g/l 吨水加药量（kg/m3）0.1335g/l （kg/m ³）30%NaOH密度1.367g/ml （kg/L）30%NaOH投加量（L/m³）0.10L/m³投加系数2.00每小时30%NaOH投加量（L/h）0.98L/h 每天30%NaOH投加量（m³/d）0.02m³/d PAM投加量（mg/l）10mg/L 吨水加药量（kg/m3）0.0100kg/m3PAM配置浓度（%）0.20%每小时0.10%PAM加药量（L/h）25.00L/h 每天0.1%PAM投加量（m³/d）0.60m³/d PAC投加量（mg/l）100mg/L 吨水加药量（kg/m3）0.1000kg/m3PAM配置浓度（%）10.00%每小时10%PAC加药量（L/h）5.00L/h 每天10%PAC投加量（m³/d）0.12m³/d 污泥量0kgDS/d 加药量4kg/tDS 需药量0kg/d 吨水加药量（kg/m3）0kg/m3配置浓度0.10%计量泵配置0L/hPAM投加量PAC投加量污泥脱水PAM投加量30%氢氧化钠投加量每小时加药量7.241692342L/h药剂单价（元/kg）吨水运行费用（元/m³）1.0018.33计量泵500L/h0.30 3.37计量泵500L/h0.600.06计量泵100L/h0.500.13计量泵100L/h20.000.20计量泵315L/h2.500.25计量泵100L/h20.000.0022.35。

A2O加药除磷产生污泥量计算影响因素水力停留时间（硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循环比MLSS（＞3000mg/L）污泥龄（＞30d ）N/MLSS负荷率（＜0.03 ）进水总氮浓度（＜30mg/L）剩余污泥量计算方法在活性污泥工艺中,为维持生物系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出。

它们主要由两部分构成,一是由降解有机物BOD所产生的污泥增殖,二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。

因此,剩余干污泥量可以用式(1)计算:ΔX=(Y1+Kdθc)Q(BODi-BODo)+fPQ(SSi-SSo)(1)式中ΔX———系统每日产生的剩余污泥量, kgMLSS/d;Y———污泥增殖率,即微生物每代谢1kgBOD所合成的MLVSSkg数;Kd———污泥自身氧化率,d-1;θc———污泥龄(生物固体平均停留时间),d;Y1+Kdθc———污泥净产率系数,又称表观产率(Yobs);Q———污水流量,m3/d;BODi,BODo———进、出水中有机物BOD浓度,kgBOD/m3;fP———不可生物降解和惰性部分占SSi 的百分数;SSi,SSo———进、出水中悬浮固体SS浓度,kgSS/m3。

德国排水技术协会(ATV)制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式[1]。

此式与式(1)本质相同,只是更加细致,考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)及温度修正。

综合污泥产率系数YBOD(以BOD计,包含不可降解及惰性SS沉积项)写作:YBOD=0 6×(1+SSiBODi)-(1-fb)×0 6×0 08×θc×FT1+0 08×θc×FT(2)FT=1 702(T-15)(3)式中fb———微生物内源呼吸形成的不可降解部分,取值0 1;FT———温度修正系数。

比较(1),(2)两式,可知在ATV标准中动力学参数Y,Kd分别取值0．6和0．08d-1,进水中不可降解及惰性悬浮固体(fP部分)占总进水SS的60%。