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在污水處理過程中，除磷是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。過量投加除磷劑不僅增加運(yùn)行成本，還可能帶來二次污染；投加不足則導(dǎo)致出水總磷超標(biāo)。因此，掌握科學(xué)的除磷劑投加量計(jì)算方法至關(guān)重要。

一、除磷劑的工作原理與常用類型

除磷劑主要通過以下三種方式實(shí)現(xiàn)磷的去除：

1. 化學(xué)沉淀：與磷酸鹽生成不溶性沉淀物

2. 吸附作用：通過表面吸附去除磷酸鹽

3. 絮凝共沉淀：在絮凝過程中共同沉淀

常用除磷劑類型：

· 鋁鹽：硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）

· 鐵鹽：三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵（PFS）

· 鈣鹽：石灰（氫氧化鈣）

其中，聚合硫酸鐵因其絮凝效果好、除磷效率高、成本適中等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最常用的除磷劑之一。

二、影響除磷劑投加量的關(guān)鍵因素

1. 進(jìn)水總磷濃度：濃度越高，所需藥劑量越大

2. 目標(biāo)出水濃度：要求越嚴(yán)格，投加量越多

3. pH值：不同除磷劑有其最佳pH范圍

4. 水溫：影響反應(yīng)速率和效果

5. 共存離子：如堿度、SS等會(huì)影響藥效

6. 水力停留時(shí)間：影響反應(yīng)完全程度

三、除磷劑投加量計(jì)算方法

1. 理論計(jì)算法

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算理論投加量：

以聚合硫酸鐵（PFS）為例：Fe3? + PO?3? → FePO?↓

按照化學(xué)反應(yīng)計(jì)量比，去除1mol磷需要1mol鐵原子。 摩爾質(zhì)量比：Fe:PO? = 56:95

因此，去除1g磷需要： 56/95 = 0.59g 鐵

考慮到市售聚合硫酸鐵（PFS）中鐵含量一般為11%-13%，以含12%鐵元素的PFS為例：

實(shí)際PFS投加量 = (磷去除量 × 0.59) / 12%

2. 經(jīng)驗(yàn)公式法

在實(shí)際工程中，通常采用以下經(jīng)驗(yàn)公式：

投加量（mg/L） = K × （進(jìn)水TP - 目標(biāo)TP）

其中K值為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：

· 鋁鹽：1.5-3.0

· 鐵鹽：1.8-3.5（聚合硫酸鐵取2.0-3.0）

· 鈣鹽：2.0-4.0

3. 小試試驗(yàn)法（推薦）

最準(zhǔn)確的方法是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)小試：

1. 取6-8個(gè)代表性水樣

2. 按梯度投加除磷劑（如0、20、40、60、80、100mg/L）

3. 快速攪拌（200rpm）1分鐘

4. 慢速攪拌（50rpm）15分鐘

5. 靜沉30分鐘后取上清液測(cè)TP

6. 繪制投加量-去除率曲線

7. 根據(jù)目標(biāo)出水濃度確定最佳投加量

四、實(shí)際應(yīng)用案例

某污水處理廠設(shè)計(jì)處理水量20000m3/d，進(jìn)水TP=5mg/L，要求出水TP<0.3mg/L，采用聚合硫酸鐵（鐵含量12%）作為除磷劑。

計(jì)算步驟：

1. 需去除磷量：5 - 0.3 = 4.7mg/L

2. 每日需去除磷總量：20000 × 4.7 / 1000 = 94kg

3. 理論鐵需要量：94 × 0.59 = 55.46kg

4. 折合PFS用量：55.46 / 12% = 462.2kg/d

5. 考慮實(shí)際效率（取1.3倍安全系數(shù)）：462.2 × 1.3 = 600.86kg/d

6. 單位水量投加量：600.86 / 20000 × 1000 = 30.04mg/L

五、除磷劑投加位置選擇

進(jìn)水 → 預(yù)處理 → 生化池 → 二沉池 → 深度處理 → 出水
         ↑        ↑       ↑
         │        │       │
       前置投加   同步投加    后置投加

投加位置優(yōu)缺點(diǎn)比較：

六、優(yōu)化投加的策略

1. 多點(diǎn)投加：根據(jù)水質(zhì)變化靈活調(diào)整投加點(diǎn)

2. 實(shí)時(shí)控制：建立基于進(jìn)水流量和TP濃度的自動(dòng)控制系統(tǒng)

3. 定期校核：每月進(jìn)行小試驗(yàn)證投加量準(zhǔn)確性

4. 效果評(píng)估：建立除磷效果與成本的綜合評(píng)價(jià)體系

5. pH優(yōu)化：控制反應(yīng)最佳pH范圍（鐵鹽：5.0-5.5）

七、注意事項(xiàng)

1. 腐蝕防護(hù)：鐵鹽具有腐蝕性，需選用耐腐蝕設(shè)備

2. 污泥處理：化學(xué)除磷會(huì)增加25%-40%的污泥產(chǎn)量

3. 藥劑配置：宜配置成10%-15%的溶液投加

4. 混合效果：確?？焖倩旌?，提高反應(yīng)效率

5. 殘留影響：過量投加可能導(dǎo)致出水色度或金屬離子超標(biāo)

    精準(zhǔn)計(jì)算除磷劑投加量需要理論與實(shí)踐相結(jié)合。建議采用"小試試驗(yàn)+經(jīng)驗(yàn)公式+實(shí)時(shí)調(diào)控"的綜合方法，實(shí)現(xiàn)科學(xué)加藥，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，最大限度降低運(yùn)行成本。