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介紹化學沉淀法用聚合硫酸鐵除磷工藝

發(fā)布時間:2021-09-27 瀏覽
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    化學沉淀法:

    化學除磷包括化學沉淀法、離子交換法、反滲透法、電滲析法等方法。化學沉淀法是較廣泛使用的方法,后一種方法由于處理成本高而難以使用。化學沉淀法除磷的原理是利用磷酸根與某些陽離子(如Fe2、Fe3、Al3)發(fā)生化學反應,生成水不溶性沉淀,使化學反應不斷向產物進行,較終達到泥水分離去除廢水、污水中過量磷的目的。如果污水中磷以多磷酸鹽的形式存在,磷的去除依賴于沉淀和吸附。多磷酸鹽一方面通過水解反應生成正磷酸鹽,其中磷酸根與Fe2、Fe3、Al3反應生成沉淀;另一方面,生成的沉淀物是絮狀的,可以吸附多磷酸鹽,去除一部分磷。因此,化學除磷不是簡單的化學反應過程。化學沉淀法除磷,投加混凝劑的地方可以不同,但除磷原理是一樣的。

    化學沉淀過程:
    在化學沉淀法除磷過程中,實用的混凝劑是廉價的鐵鹽、鋁鹽和石灰。該過程可細分為直接沉淀、同時沉淀、后沉淀和預沉淀。
    直接沉淀:
    直接沉淀是指污水經過機械格柵除砂后,只進行沉淀處理,總停留時間為3-4h。混凝劑可以使用鋁鹽、鐵鹽、石灰等。如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵不能使用亞鐵鹽。很多處理廠都采用直接沉淀法,除磷效率約90%,有機物去除率約75%,是一種非常經濟有效的處理工藝。
    同步沉淀:
    同步沉淀是指在活性污泥的生化處理段加入化學混凝劑,通常加入生化池的頭部或端部。生化池為混凝池,生物污泥和化學污泥在后續(xù)沉淀池中一起沉淀。總水力停留時間約為11.5小時,混凝劑可以是鋁鹽、鐵鹽、亞鐵鹽等。但是石灰不能用。同時,沉淀除磷效率約為90%,出水磷的質量濃度一般為1毫克/升。添加的混凝劑不僅可以除磷,而且有助于有機物的固液分離。由于化學污泥和生物污泥同時沉淀,污泥量增加,因此污泥齡比簡單生化處理顯著降低,硝化程度受到影響。
    后沉淀:
    后沉淀是指生化處理出水經過化學處理后,用氣浮或過濾的方法來分離污泥,而不是沉淀,常被歸為三級處理工藝。總水力停留時間約為12h。混凝劑可以是鋁鹽、鐵鹽、石灰等。但不能使用亞鐵鹽。后沉淀是較有效的除磷工藝,除磷率大于95%,出水磷濃度小于0.5毫克/升。通常沉淀后沉淀的化學污泥返回初沉段與初沉污泥共沉淀,使污泥更容易濃縮,有助于提高初沉池的處理效率。在生物處理中也起著關鍵作用,可以防止負荷高時敏感生物污泥的流失,從而在除磷的同時提高BOD(生化需氧量)的去除效果。
    預沉淀:
    預沉淀是在初沉池沉淀除磷,然后污水再次進入生物處理段。總水力停留時間約為9h。除磷率達到90%以上。混凝劑可以是鋁鹽和鐵鹽,但不能使用亞鐵鹽和石灰。常規(guī)生化處理工藝可去除約90%的生化需氧量,其中30%通過一次沉淀,60%通過二次生化處理,其余10%通過出水。增加化學預沉淀改變了有機物去除的分布比例。由于去除率為90%,初沉階段可以去除約75%的BOD,生化處理階段只能去除15%的有機物,因此生化處理階段可以大大壓縮。現(xiàn)有超負荷運行的污水處理廠改造通常采用預沉淀工藝,以減少生物處理段的負荷,從而降低能耗和生化污泥產量。
    預沉淀還可以去除有毒物質,保護敏感生物段,明顯縮短水力停留時間。從能耗上來說,尤其是電費高的時候,預沉淀是非常必要的。化學藥劑的成本可以從生化段節(jié)省的能耗和除磷效果中得到充分補償。化學沉淀法仍然是一種實用有效的除磷技術,因為普遍強調要大規(guī)模控制水環(huán)境的優(yōu)點是操作簡單,除磷效果好,處理效率穩(wěn)定在80%~90%,無二次釋磷造成的二次污染,進水濃度大或波動時除磷效果好。缺點是:用量大,處理成本高,產生大量化學污泥。
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