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农村生活污水处理设备之化学除磷篇

       农村生活污水处理设备执行的出水标准一般是城镇污水一级B/一级A,但考虑到农村生活污水处理设备,大多采用无人值守的运行机制,因此在污染物去除过程中,总磷依靠厌氧聚磷菌去除效果,可谓乏善可陈。因此,在设备末端增加化学除磷装置,就成了设备运行的双保险。
 
农村生活污水处理设备
图:农村生活污水处理设备

 
       农村生活污水处理设备中的化学除磷,基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物,在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化学沉淀除磷的化学物质有铁盐、铝盐和钙盐,其中铁盐较为常用。

       化学除磷加药位置一般在二沉池前端或者MBR池,提前计算好加药量,依靠计量泵输送到加药点。化学投加量需结合整个处理系统进行考虑,应充分利用生物除磷作用对磷的吸收,使化学药剂得到有效利用,并使污泥的产量最小化。
农村生活污水处理设备工艺
图:农村生活污水处理设备工艺

       铁盐在二沉池前端投加时,铁盐沉淀物在沉淀池上游形成,并在沉淀池中从系统中分离。亚铁盐在曝气池前投加,因为亚铁离子氧化成铁离子需要消耗额外的氧气;过量投加会增加出水中的离子浓度,因此亚铁离子不能在二沉池中投加。过量或未反应的亚铁离子一旦被带入消毒系统,将消耗氯气,同时形成沉淀(提高出水总悬浮固体TSS浓度)。

       此外,若采用紫外线消毒系统,铁会干扰紫外线的吸收,在灯管上形成淤积,加快灯管的清洗频率。建议每个污水处理厂进行小试,以确定达到出水溶解性磷目标值所需的实际摩尔投加量。通常磷沉淀所需的铁盐摩尔投加量基于出水期望的溶解性磷浓度而非进水磷浓度。若初沉池将磷的浓度降低到1mg/L,需要投加的铁盐Fe3+∶P的摩尔比为1.67∶1或质量比3∶1;在二级处理系统中去除0.5mg/L溶解性磷需要投加的铁盐Fe3+∶P的摩尔比2.27∶1或质量比4.1∶1。

       此外,投加铁离子无法使出水中溶解性磷浓度低于0.10mg/L。要达到这个浓度,则需要投加的铁盐与磷的摩尔比为12∶1。铁盐或亚铁盐呈酸性,因此需考虑存储和操作的问题。可用玻璃纤维增强塑料(FRP)或聚乙烯存储池来存储氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁或硫酸亚铁。计量泵可采用蠕动泵、螺杆泵或隔膜泵。应尽量在接近投加点附近添加,以减少电镀作用的影响。泵体需采用聚氯乙烯(PVC)材料。管道、阀门及配件需采用PVC或过氯乙烯(CPVC)材料。在工作或处理任何铁盐溶液时,操作人员需穿戴手套和护面罩等个人防护装备。

其他阅读:三菱MBR关于在污水处理中除磷效果说明

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