化学除磷药剂选择
化学除磷药剂选择比较
为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂，反应生成不溶于水的磷酸钙。
常见的化学除磷使用的药剂则如表一所示：
表1 污水净化常用药剂
类型名称分子式状态
铝盐硫酸铝
Al2(SO4)3·18H2O 固体
Al2(SO4)3·14H2O 液体
nAl2(SO4)3·xH2O+mFe2(SO4)3·yH2O 固体氯化铝
AlCl3 液体
AlCl3+FeCl3 液体聚合氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m 液体
二价铁盐硫酸亚铁
FeSO4·7H2O 固体
FeSO4液体
三价铁
盐
氯化硫酸铁FeClSO4 液体（约40%）氯化铁FeCl3 液体（约40%）
熟石灰氢氧化钙
Ca(OH)2约40%的乳液
化学除磷药剂添加时在水体中的反应与所需条件如下：
石灰的混凝沉淀：
5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42----Ca5OH(PO4)3 + 3H2O
为使磷的去除率达到90％以上，需要把pH值调到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比为2.2:1以上。
沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢。其反应式
Ca2++CO32-→CaCO3
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
铝盐的混凝沉淀：
Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH) 3+3SO42-+6CO2
Al2 (SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42-
在pH为6.0—6.5的条件下，每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3沉淀。
铁盐的混凝沉淀：
Fe2(SO4)3 + 3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2
Fe3+ + PO43----FePO4↓ pH=5～5.5
每1mol磷需要加铁（Fe3+) 1.5—3 mol，最佳pH为5.0。
对磷含量为5mg/l左右的二级处理水，通过投加100－200mg/l的氯化铁（FeCl3.6H2O)就可以得到90％以上的磷去除率。
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝
结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处，比如会降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话，则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度，这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，如果污水处理厂污泥用于农业，使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
化学除磷理论及规范
化学除磷 6.7.1 污水经二级处理后，其出水总磷不能达到要求时，可采用化学除磷工艺处理。污水一级处理以及污泥处理过程中产生的液体有除磷要求时，也可采用化学除磷工艺。 化学除磷可采用生物反应池的前置投加、后置投加和同步投加，也可采用多点投加。 化学除磷设计中，药剂的种类、剂量和投加点宜根据试验资料确定。 化学除磷的药剂可采用铝盐、铁盐，也可采用石灰。用铝盐或铁盐作混凝剂时，宜投加离子型聚合电解质作为助凝剂。 采用铝盐或铁盐作混凝剂时，其投加混凝剂与污水中总磷的摩尔比宜为～3。化学除磷时应考虑产生的污泥量。 化学除磷时，对接触腐蚀性物质的设备和管道应采取防腐蚀措施。 条文说明： 化学除磷 关于化学除磷应用范围的规定。 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)规定总磷的排放标准：当达到一级A标准时，在2005年12月31日前建设的污水厂为1mg/l，2006年1月1日起建设的污水厂为l。一般城市污水经生物除磷后，较难达到后者的标准，故可辅以化学除磷，以满足出水水质的要求。 强化一级处理，可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港城市污水厂试验表明，当FeCl3投加量为40～80mg/l，或Al2(SO4)3•18H2O投加量为60～80mg/l 时，进出水磷酸盐磷浓度分别为2～9mg/l和～l，去除率为60～95%。 污泥厌氧处理过程中的上清液、脱水机的过滤液和浓缩池上清液等，由于在厌氧条件下，有大量含磷物质释放到液体中，若回流入污水处理系统，将造成污水处理系统中磷的恶性循环，因此应先进行除磷，一般宜采用化学除磷。 关于药剂投加点的规定。 以生物反应池为界，在生物反应池前投加为前置投加，在生物反应池后投加为后置投加，投加在生物反应池内为同步投加，在生物反应池前后都投加为多点投加。
化学除磷计算
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。 在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。 4 化学除磷药剂的类型 根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2
化学除磷药剂投加量
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。
除磷剂的化学名称
除磷剂的化学名称 化学除磷剂如表所示： 磷的排放指标在我国已被列入导致水体富营养化的一个重要指标，有着严格的排放标准。而除磷的方法通常为生物除磷与化学除磷两种，化学除磷的除磷成本最低且有效，但它也必然使用到化学除磷剂进行混凝沉析沉淀除磷。除磷剂的种类根据其药剂的混凝过种与除磷的效果的差别，分为同种不同的种类。
常用的污水除磷药剂 1、铁盐除磷剂：是指铁系化合物药剂，以聚合硫酸铁、三氯化铁及硫酸亚铁为代表的主要除磷剂，是目前市场上兴新起的一种除磷剂，其效果要优于其它各类的药剂，其中高分子聚合硫酸铁对污水中的非溶解性磷的去除率可达到92%以上。以及最新出现在市场上的增强型除磷剂等等。 铁盐溶解于水中所生成的铁离子可中和水中的负电胶体颗粒，还可与磷酸盐发生反应生成磷酸铁沉淀物。其次常用除磷剂，其溶解于水中所生成的氧化铁或氢氧化铁具有胶粘作用可对磷酸盐进行吸附沉淀处理。另外，聚合硫酸铁作为高聚物溶解于水中形成的多核氢氧化铁具有强络合混凝性。 2、铝盐除磷剂：以硫酸铝、聚合氯化铝、铝酸钠为代表，这一类除磷剂的除磷效果绝大部分取决于氢氧化铝的吸附作用，也因此，它在除磷上不如铁盐。且由于其除磷后在水体中的残留铝离子长期的堆积会使动植物受到严重的危害，正在逐渐退出市场。 3、钙盐除磷剂：钙盐除磷剂是以石灰，片碱，复合碱等碱性药剂为代表的除磷剂。钙盐除磷是利用其与磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀。这类除磷药剂的投加量受pH值、磷的形成、水中钙含量的影响比较大。且钙盐除磷所产生的污泥量比较大，加大了污泥的处理难度。 4、微生物絮凝剂除磷剂：这类药剂是通过对微生物的培养后所提取的具有强有力吸附絮絮作用的一种无毒害性的絮凝药剂。经长隆科技相关对比实验表明，这种微生物絮凝剂的具有PAM的絮凝效果，其上清液较为清澈，固液分层明显。而相对于微生物而言，它受温度、pH值的影响非常之小，是一种理想的新型絮凝药剂。但目前因为微生物絮凝剂的市场并不广泛，没有量产，所以应用
除磷工艺比较与选择
污水除磷工艺比较与选择 化学除磷 1. 1.1 化学除磷原理 化学除磷主要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与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅是沉析反应，同时还发生着化学絮凝作用，即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。 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。絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。 1.2 化学除磷药剂 为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂，反应生成不溶于水的磷酸钙。 表1 污水净化常用药剂
铝盐的混凝沉淀 Al 2(SO 4 ) 3 + 6H 2 O----2Al(OH) 3 +3SO 4 2-+6CO 2 Al 2 (SO 4 ) 3 + 2PO 4 ----2AlPO 4 +3SO 4 2- 在pH为6.0—6.5的条件下，每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH) 3 沉淀。 铁盐的混凝沉淀 Fe 2(SO 4 ) 3 + 3HCO 3 ----Fe(OH) 3 +2SO 4 2-+3CO 2 Fe3+ + PO 43----FePO 4 ↓pH=5～5.5 每1mol磷需要加铁（Fe3+) 1.5—3 mol，最佳pH为5.0。 对磷含量为5mg/l左右的二级处理水，通过投加100－200mg/l的氯化铁 （ FeCl 3.6H 2 O)就可以得到90％以上的磷去除率。 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
污水处理中的化学除磷
污水处理中的化学除磷 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。 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。 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。 在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，
三种除磷剂的比较分析
三种除磷剂的比较分析 单击此处输入文字。 一．生产性试验期间进水TP值 (1) 二．生产性试验期间深度处理段药剂投加量 (2) 三．三种除磷剂的除磷效果对比 (2) 四．三种除磷剂的处理成本对比 (4) 五．试验期间生物除磷数据分析 (5) 六．三种药剂的优缺点对比 (7) 七．结论 (8) 生物除磷是一种较为经济的除磷技术，但是运行期间稳定性较差，去除效果受季节、水质变化影响大，出水水质监测中，经常出现TP超标的问题。而化学除磷则具有高效、廉价、运行稳定的特点。本文主要通过在污水分公司好氧池末端投加化学除磷药剂，探究聚合氯化铝（PAC）、益维磷和聚合硫酸铁（PFS）三种药剂的生产性除磷效果和处理成本。（说明：PAC试验数据取自10月整月数据，益维磷数据为11.03-11.15，聚铁数据为11.17-11.24） 一．生产性试验期间进水TP值 图1试验期间进水TP曲线图 由图1可以看出，在好氧池末端投加PAC作为化学除磷药剂期间，污水厂进水TP在2.34-8.21mg/L之间波动，均值为3.65mg/L；在益维磷投加期间进水TP在2.15-5.13之间波动，均值为3.88mg/L；在PFS投加期间，进水TP在3.79-4.57mg/L之间波动，均值为4.08mg/L，相比PAC与益维
磷投加期间，进水TP稍有提高。 二．生产性试验期间深度处理段药剂投加量 图2试验期间深度处理段PAC投加量 由图2可以看出，试验期间，在好氧池末端投加三种药剂时，深度处理段PAC的投加量为PAC最多，益维磷与聚合硫酸铁相当。 三．三种除磷剂的除磷效果对比 图2三种除磷剂处理效果曲线图 益维磷与聚合硫酸铁生产性试验期间，对好氧池出水、二沉池出水及在线出水进行了跟踪。 由图2可以看出，益维磷投加期间，好氧池出水（加药前）PO43-在0.95-1.52mg/L之间波动，均值为1.22mg/L，加药后二沉池出水PO43-在0.74-1.12mg/L之间波动，均值达到0.92mg/L，经深度处理段除磷后在线出水TP稳定在0.3mg/L以下。 PFS投加期间，好氧池出水（加药前）PO43-在0.99-1.45mg/L之间波动，均值为1.21mg/L，加药后二沉池出水PO43-在0.68-0.98mg/L之间波动，均值达到0.84mg/L，经深度处理段除磷后在线出水TP在0.24-0.35mg/L以下，均值为0.29mg/L。 PAC投加期间，二沉池出水在0.73-1.31mg/L之间波动，整体呈上升趋势，均值为1.0mg/L，经深度处理段除磷后在线出水TP在0.18-0.42mg/L 之间波动，波动较大，存在超标风险，均值为0.32mg/L。 综上，对比二沉池出水PO43-数据，可以看出三种药剂的除磷效果为PFS>益维磷>PAC。 四．三种除磷剂的处理成本对比
化学除磷设计计算
化学除磷设计计算 （1）药剂投加点 化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类，实际中常采用的有：前置除磷、同步除磷和后置除磷。 前置除磷 前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠（管）中、或者文丘里渠（利用涡流）中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物（大块状的絮凝体）在初沉池中通过沉淀被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使用铁盐药剂，以防止对填料产生危害（产生黄锈）。 前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施，比较适合于现有污水处理厂的改建，通过这一工艺步骤不仅可以除磷，而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为，完全能满足后续生物处理对磷的需要。 同步除磷 同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺，在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠（管）中。目前已确定对于活性污泥法工艺和生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法，但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。 后置除磷 后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行，因此也叫二段法工艺。一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中，并在其后设置絮凝池和沉淀池（或气浮池）。 对于要求不严的受纳水体，在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须 进行中和。 对出水pH值加以控制，如可采用CO 2 采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷，但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。 后置除磷考虑利用滤池，也就是采用微过滤的方式。在二沉池出水管道加药，
化学除磷药剂选择
化学除磷药剂选择比较 为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外，氢氧化钙也用作沉析药剂，反应生成不溶于水的磷酸钙。 常见的化学除磷使用的药剂则如表一所示： 表1 污水净化常用药剂
化学除磷药剂添加时在水体中的反应与所需条件如下： 石灰的混凝沉淀： 5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42----Ca5OH(PO4)3 + 3H2O 为使磷的去除率达到90％以上，需要把pH值调到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比为2.2:1以上。 沉折过程中，对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。 但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外，还会产生碳酸钙，这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢。其反应式 Ca2++CO32-→CaCO3 与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响，另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下，钙的投加量是与碱度成正比的。 对于软或中硬的污水，采用钙沉析时，为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的，具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。 铝盐的混凝沉淀： Al2(SO4) 3 + 6H2O----2Al(OH) 3+3SO42-+6CO2 Al2 (SO4) 3 + 2PO4----2AlPO4+3SO42- 在pH为6.0—6.5的条件下，每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性，在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH)3沉淀。 铁盐的混凝沉淀： Fe2(SO4)3 + 3HCO3----Fe(OH)3+2SO42-+3CO2
污水处理中的化学除磷的工艺和方法
污水处理中的化学除磷的工艺和方法 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。 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。 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。 在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较 小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价 铁盐仅当污水中含有氧，能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中，其效果同使用Fe3+一样，反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5 式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应，所以对于各种不同的金属盐产品 应注意的是金属的离子量，反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体，这对于沉析产物的絮凝是有利的，同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的，但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。 沉析效果是受PH值影响的，金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0～5.5，对于铝盐为6.0～7.0，因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4
化学除磷简介
化 学 除 磷 简 介
污水处理厂化学除磷
一、 现状 由于广泛使用含磷洗涤剂，我国城市污水中普遍含有一定量的 磷，一般为 5-10mg/L。磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制性因素 之一， 水体中磷含量的高低与水体富营养化程度有密切的关系。 同时， 对于引发水体富营养化而言，磷的作用远大于氮的作用，水体中磷的 浓度达到一定数值时就可以引起水体的富营养化。因此，在污水处理 中进行除磷是必要的。我国《城镇污水处理常污染物排放标准》 （GB18918-2002）中明确规定，自 2006 年 1 月 1 日起建设的污水处 理厂总磷指标的一级 A 排放标准为 0.5mg/L。 污水中的磷可以通过 化学和生物两种方法去除。生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但 由于现阶段生物除磷工艺还无法保证出水总磷稳定达到 0.5mg/L 标准 的要求，所以常需要采用或辅助以化学除磷措施。 二、 化学除磷原理 化学除磷主要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与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应 生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后，污水中进行 的不仅是沉析反应，同时还发生着化学絮凝作用，即形成的细小的非 溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。
2
三、化学除磷药剂 为了生成非溶解性的磷酸盐化合物， 用于化学除磷的化学药剂主 要是金属盐药剂和氢氧化钙。 许多高价金属离子药剂投加到污水中后 都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物， 但出于经 济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是 Fe 盐、Fe2+盐和 Al3+ 盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外，氢氧 化钙也用作沉析药剂，反应生成不溶于水的磷酸钙。 污水化学除磷 中常用的药剂类型详见表 1。 表1
类型 名称
3+
污水净化常用药剂
分子式 状态
固体
Al2(SO4)3·18H2O
硫酸铝
Al2(SO4)3·14H2O
液体
nAl2(SO4)3·xH2O+mFe2(SO4)3·yH2O 铝盐 AlCl3 氯化铝 AlCl3+FeCl3
固体
液体
液体
聚合氯化铝
[Al2(OH)nCl6-n]m
液体
二价铁盐
硫酸亚铁
FeSO4·7H2O
固体
3
关于化学除磷工艺的设计规范
关于化学除磷工艺的设计规范！ 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。因此，在室外排水设计规范 GB50014-2006（2014年版）中对于化学除磷设计做了以下几个规定： 1、关于化学除磷应用范围的规定。 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918规定的总磷的排放标准：当达到一级A标准时，在2005年12月31日前建设的污水厂为1mg/L，2006年1月1日起建设的污水厂为0.5mg/L。一般城镇污水经生物除磷后，较难达到后者的标准，故可辅以化学除磷，以满足出水水质的要求。
强化一级处理，可去除污水中绝大部分磷。上海白龙港污水厂试验表明，当FeCl3投加量为40mg/L～ 80mg/L，或Al2(SO4)3·18H2O投加量为60mg/L ～80mg/L时，进出水磷酸盐磷浓度分别为2mg/L～9mg/L和0.2mg/L～1.1mg/L，去除率为60％～95％。 污泥厌氧处理过程中的上清液、脱水机的过滤液和浓缩池上清液等，由于在厌氧条件下，有大量含磷物质释放到液体中，若回流入污水处理系统，将造成污水处理系统中磷的恶性循环，因此应先进行除磷，一般宜采用化学除磷。 2、关于药剂投加点的规定。 以生物反应池为界，在生物反应池前投加为前置投加，在生物反应池后投加为后置投加，投加在生物反应池内为同步投加，在生物反应池前、后都投加为多点投加。 前置投加点在原污水处，形成沉淀物与初沉污泥一起排除。前置投加的优点是还可去除相当数量的有机物，因此能减少生物处理的负荷。后置投加点是在生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，这一方法的出水水质好，但需增建固液分离设施。同步投加点为初次沉淀池出水管道或生物反应池内，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除。多点投加点是在沉砂池、
污水处理中化学除磷药剂如何投加
污水处理中化学除磷药剂如何投加 化学除磷的投加位置 化学除磷的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。 化学除磷药剂的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。 根据出水中的磷浓度的不同目标，化学药剂可以在不同的投加点投加，若在初沉池中进行化学除磷，还需要考虑下游微生物对磷的需求。若投加药剂去除了过量的磷，则生物系统将面临营养物质缺乏的问题。 铁或亚铁化合物可以在初沉池前投加，并在初沉池中沉淀。铁盐的除磷效果取决于反应时间的长短。完全反应需要5 ~ 10min，因此需要铁盐与污水的混合反应区以形成难溶沉淀物。 若没有条件设置混合反应区，则需将药剂投加在更上游的区域，以保证足够的停留时间。铁盐也可以在二沉池前投加，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。
化学除磷的投加量 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0.5 mg/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。 药剂存储和操作问题 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。
几种化学除磷药剂效果分析
几种化学除磷药剂效果分析 水体中磷含量的高低与水体的富营养化程度直接相关。废水除磷的方法有很多，主要有化学法、物理法、生物法。本文简单介绍下化学除磷法。化学除磷法是通过投加化学药剂，去除水中磷的方法。化学除磷法中最重要的是化学除磷药剂的选择，化学除磷药剂主要是铝盐、铁盐、和钙盐。常用的有石灰、硫酸铝、氯化铝、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁等。 几种化学药剂的除磷效果分析： 铁盐除磷反应分析： 铁盐除磷的代表有聚合硫酸铁、硫酸亚铁、三氯化铁等。 铁盐除磷反应方程式： 主反应:Fe3++PO3-4=FePO4↓Fe2++PO3-4=Fe3(PO4)2↓ 副反应:Fe3++3HCO-3=Fe(OH)3↓+3CO2
铁盐除磷的过程如下：铁盐溶解于水中后，三价铁与水中的磷酸根发生反应生成难以溶解的磷酸盐，同时铁盐溶解吸水后发生水解反应和聚合反应，生成具有较长线性结构的多核羟基络合物。这些含铁的羟基络合物能有效降低或消除水体中胶体的ξ电位，通过电中和，吸附架桥及絮体的卷扫作用使胶体凝聚，再通过沉淀分离将磷去除。 铝盐除磷反应分析： 铝盐除磷的代表为：聚合氯化铝、硫酸铝等。铝盐除磷的机理主要是利用氢氧化铝的吸附作用。 铝盐除磷的反应方程式如下： Al3++HnPO(3-n)4=AlPO4↓+nH+ 铝盐除磷的原理是：当铝盐投加于水体中时，三价铝与磷酸根发生反应，同时三价铝水解生成单核络合物，单核络合物通过进一步的碰撞组合，形成多核络合物。这些多核络合物都具有较高的正电荷和较高的比表面积，能够凝聚沉淀，
中和水中的胶体电荷，降低水中的ξ电位，促进了胶体和悬浮物等快速脱稳、凝聚，再通过沉淀将磷去除。 钙盐除磷反应分析： 钙盐除磷的反应方程式：Ca2++HCO-3+OH-=CaCO3↓+H2O 5Ca2++4OH-+3HPO2-4=Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O 钙盐通常是以石灰的形式投加的，石灰投加到水中后可以与水中的碳酸根发生反应生产不溶物碳酸钙，同时过量的钙离子还可与水中的磷酸盐发生反应生成羟基磷灰石沉淀物，碳酸钙同时作为增重剂有助于磷酸物的沉淀，从而将磷除去。 在实际的除磷工程中，应根据不同地区水体的情况及处理目标及现场工艺选择合适的除磷药剂。
化学除磷的设计计算
化学除磷的设计计算 1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。 在污水净化工艺中，絮凝和沉析都是极为重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换，则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐，也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面，随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤，得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥)，达到化学除磷的目的。 4化学除磷药剂的类型
除磷原理除磷工艺
污水除磷工艺比较与选择 第一章、化学除磷 1.1、化学除磷原理 化学除磷主要就是通过化学沉析过程完成得,化学沉析就是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性得盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性得物质。实际上投加化学药剂后,污水中进行得不仅就是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成得细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得絮凝体。 污水沉析反应可以简单得理解为:水中溶解状得物质,大部分就是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式得过程,絮凝则就是细小得非溶解状得固体物互相粘结成较大形状得过程,所以絮凝不就是相转移过程。絮凝就是用于改善沉淀池得沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷得去除。 1.2、化学除磷药剂 为了生成非溶解性得磷酸盐化合物,用于化学除磷得化学药剂主要就是金属盐药剂与氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中得溶解性磷离子结合生成难溶解性得化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析得金属盐药剂主要就是Fｅ3+盐、Fe2+盐与Ａl3+盐,这些药剂就是以溶液与悬浮液状态使用得。除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水得磷酸钙。 表1 污水净化常用药剂
铝盐得混凝沉淀 Al２(SO4)３＋６H２Ｏ-－-—2Al(OH)3+３SO4２-+6CO2 Ａｌ2(SＯ4) ３ + 2ＰＯ4--—－2AlPＯ４＋3SO４2－ 在pH为6、0—6.5得条件下,每1ｍol得磷需要加铝1.5—3、0 ｍol。如果水显碱 沉淀。 性,在加铝之前应先降低pＨ以减少Al(OH) ３ 铁盐得混凝沉淀 Fe2(ＳO4)3 + 3HCＯ3—－—－Ｆｅ(OH)3+2ＳＯ４2—+3CO２ Fe３+＋PO４3－—-—FePO4↓ pH=5~５、5 每1ｍol磷需要加铁(Fe３＋) １。5—３ mｏｌ,最佳pH为５.0、?对磷含量为5mg/l 左右得二级处理水,通过投加100-200mg/ｌ得氯化铁( FeCl3。６H2Ｏ)就可以得到9０％以上得磷去除率。 金属氢氧化物会形成大块得絮凝体,这对于沉析产物得絮凝就是有利得,同时还会吸附胶体状得物质、细微悬浮颗粒、需要注意得就是有机物在以化学除磷为目得化学沉析反应中得沉析去除就是次要得,但在分离时有机性胶体以及悬浮物得凝结在絮凝体中则就是决定性得过程。 沉析效果就是受PH值影响得,金属磷酸盐得溶解性同样也受PH得影响。对于铁盐最佳ＰＨ值范围为５、０～5。5,对于铝盐为6、0～7。0,因为在以上PＨ值范围内FｅPO4或ＡlPＯ4得溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水与污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥得污泥指数,有利于沼气脱硫等、 由于金属盐药剂得投加会使污水处理厂出水中得Cｌ—或SO2－４离子含量增加、如
除磷剂使用方法技术指导书
邓州市河流除磷工程
目录 一、水中磷的存在形式 (2) 1.1、存在形式 (2) 1.2、总磷的测定原理介绍 (3) 1.2.1、消解原理 (3) 1.2.2、分光光度计原理 (3) 二、除磷方法简介 (5) 2.1、除磷机理 (5) 2.2、除磷方法 (5) 2.2.1、化学除磷法 (5) 2.2.2、生物除磷法 (6) 三、除磷剂简介 (7) 3.1、铝盐化学除磷药剂 (7) 3.2、铁盐化学除磷药剂 (7) 3.3、氢氧化钙除磷药剂 (7) 3.4、复合新型除磷药剂 (8) 四、除磷剂使用方法 (9) 4.1、投加量的确定 (9) 4.2、直接投加法 (9) 4.3、稀释之后投加法 (9) 五、相关水质量标准和排放标准 (10) 5.1、地表水环境质量标准 (10) 5.2、污水综合排放标准 (10)
一、水中磷的存在形式 1.1、存在形式 随着工农业生产的增长、人口的急剧增加、含磷洗涤剂和农药化肥的大量使用，水体中的磷盐日益增加。虽然氮磷同为水体生物的重要营养物质，但是藻类等水生生物对磷更敏感，而且当水体中的氮浓度较低时，水体中的蓝藻、绿藻可通过固氮作用来补充氮浓度不足，可见磷是水体富营养化的最主要的控制因子。因此，有效降低排放废水中的磷含量已成为防治水体富营养化的重要途径之一。 天然水和废水中含有的磷绝大多数以各种形式的磷酸盐存在,也有有机磷的化合物。从化学形式上看,水中的磷化合物可分以下几类。它们存再于水溶液中，腐殖质粒子中和水生生物中。 (1) 正磷酸盐,即PO43-、HPO 42-、H 2 PO 4 -。 (2) 缩合磷酸盐,包括焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐等,如P 2O 7 4-、P 3 O 10 5-、HP 3 O 9 2- 等。 (3) 有机磷化合物（如磷脂等）。 一般天然水体中磷酸盐的含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中含有较多的磷存在。磷是生物生长必须的元素之一。但水中含磷量过高时（如超过0.2mg/L），则可能造成藻类过度的繁殖，甚至数量上达到有害的程度（称为富营氧化或优氧化），此时则会造成湖泊、河流等水体的透明度降低，水质变坏。所以磷是评价水质的重要指标之一。
化学除磷药剂投加量
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 生物除磷工艺同步化学除磷药剂 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，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少采用。目前，国内常爱用铁盐或者铝盐作为沉淀剂，其与磷的化学反应式如下（1）、（2）： Al3++PO43- →Al PO4↓（1） Fe3++PO43- →Fe PO4↓（2） 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（3）、（4）： Al3++ 3OH- →Al (OH)3↓（3） Fe3++ 3OH- →Fe (OH)3↓（4） 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）和式（2）可知去除1mol的磷酸盐，需要1mol的铁离子或者铝离子。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（3）、（4）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的铝盐或者铁盐来考虑，为了计算方便，实际中将摩尔换算成质量单位，如1molFe=56gFe，1molAl=27gAl，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，当采用铝盐时需要投加：1.5×（27/31）=1.5×0.87=1.3Kg Al/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 若采用固体聚氯化铝（PAC）作为辅助化学除磷的药剂，有效成分为30%（300g Al2O3/Kg PAC），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Al的投加量至少为1.3×1.5×20000×10-3=39Kg/d； 折算成每天需要有效成分为30%的固体PAC质量为M=39×（27×2+16×3）/（27×2×0.3）=245.56Kg PAC/d 理论计算量： 聚氯化铝（PAC）有效成分为30%（300g Al2O3/Kg PAC）（1gPAC含有0.159gAl） 除去1mg/L P盐，需要多少ppm的PAC？（1.3Kg Al/Kg P）。 1.3×1/0.159=8.18 mg/L PAC， 则理论上每除去1mg/L P盐需要8.18 mg/L PAC。 六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）含量98%（1g FeCl3·6H2O含有0.203gFe）