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再生水厂中聚氯化铝投放量如何计算

发布时间:2020年9月14日 已被浏览:856 次

磷含量是评价再生水是否符合排放标准的重要指标,为了降低磷含量,我们通常通过投加沸石、无机盐等将溶解性的磷转化为固体沉淀物,从而达到除磷的目的,本文的研究主要是通过投加聚氯化铝来去除磷,聚氯化铝投放过少,没法起到好的效果,投放过多又会导致浪费,影响企业效益,本文将通过实验来确定聚氯化铝投放量。

聚氯化铝的投放量受多个因素影响,比如:进水总磷值、出水总磷值、处理水量等,我们以淄博某再生水厂为例,该厂日处理规模10万m3,采用两级生物滤池工艺,上游污水厂处理后的污水作为再生水厂的进水,经提升泵房,送入两级生物滤池中进行脱氮处理,之后再生水送入V形滤池进行化学絮凝除磷,投放药剂为聚合氧化铝(质量分数10%);通过臭氧完成除色消毒后送入清水池,经配水泵房出水。为表述方便,以下统一以进水、出水代表该再生水厂的进、出水。总磷含量采用钼酸铵分光光度法及哈希总磷PhosphaxSigma在线分析仪测定。我们监测采集了2017年到2018年12月31日的运行数据,进行检验。

1、两年再生水各指标检测结果

根据数据分析,计算得出日进水总磷浓度平均值为0.405mg/L,处理后的日出水含磷平均值为0.113mg/L。经计算,日总磷去除量平均值为0.292mg/L。进水总磷值越高,所需聚氯化铝的量也就越大,直接影响出水中总磷的含量。以上长期运行数据将直接作为分析聚氯化铝投放规律的重要基础,用于后续拟合公式的推导。

两年内日水处理量处于(5.3~13.42)万t之间,日均水处理量为10.29万t,基本符合日处理量10万t的设计负荷。在水厂运行中,日水量波动属正常情况,会直接影响聚氯化铝投放量。通过观察两年运行过程中的日聚氯化铝药剂投放量曲线,其值在8.33~7007kg之间波动,均值为2203.5kg。日纯PAC投配率在0.08~7.74mg/L之间波动,均值为2.17mg/L。通过数据可以看到聚氯化铝纯药/总磷去除比在0.137~180之间,波动非常大,也表明现场急需要一个方便使用的规律公式,以便指导工人随时根据实时情况准确控制聚氯化铝的投放量。

2、除磷工艺中聚氯化铝投放量方程的拟合

将2017—2018年每日进水总磷含量、聚氯化铝纯药/总磷去除比曲线放在一起进行比较,如可以发现,以进水磷浓度0.3mg/L为界,高于此值时聚氯化铝纯药/总磷去除比相对较小,而低于此浓度时去除比要大得多。这是因为当需除去的磷较少时,聚氯化铝主要起絮凝作用,聚氯化铝投放未能根据进水总磷浓度进行及时精准的调整,因而得到偏高的去除比。

《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890—2012)中对于再生水出水中磷的限值为0.3mg/L,若进水时磷浓度已经小于0.3mg/L,则聚氯化铝只需维持基本絮凝作用,无需多加;若进水磷浓度高于0.3mg/L,则需要增加聚氯化铝投放量,发挥其除磷和絮凝作用。对数据进行筛选,得出一个拟合规律方程:RPAC=0.371+4.316P进-4.082P出

经方差分析得F值为151.106,sigma值为0.000,说明可信度为100%。经共线性诊断可知,各自变量参数之间相互独立。

3、应用效果评估

2019年内日水处理量在(4.58~13.29)万t之间,日均水处理量为9.68万t,波动较2015—2016年略大。日水处理量波动属正常情况,可以随时根据不同水量调整所需聚氯化铝量,使投药过程更加准确。2017年的每日聚氯化铝药剂投放量在694~5452kg之间波动,均值为2437.6kg;日纯聚氯化铝投配率在0.63~5.00mg/L之间波动,均值为2.52mg/L。可以看出聚氯化铝纯药/总磷去除比在4.37~83.22之间,从均值上看,2019年聚氯化铝纯药/总磷去除比为6.95,与2017—2018年的值(7.38)相比有显著降低,说明采用本文式进行精准投放有显著效果。2019年每日监测进水、出水的总磷浓度,经分析可知,日进水总磷浓度在0.09~1.02mg/L之间波动,平均值为0.479mg/L;处理后的日出水(再生水)总磷浓度在0.039~0.299mg/L之间波动,平均值为0.120mg/L,全年均未超过0.3mg/L的标准,全部合格。经计算,日总磷去除量在0~0.917mg/L之间,平均值为0.360mg/L。利用本文所推导公式进行精准投放后,出水总磷符合平稳与经济原则,与2017—2018年相比波动较小。

4、经济效益分析

利用拟合公式进行精准投放后,在保持出水总磷达标和平稳的同时,2019年共使用10%聚氯化铝药剂889758kg,PAC纯药/总磷去除比为6.95,如按照2017—2018年的7.38水平计算,10%PAC少投放55881kg,按照700元/t的价格计算,节约了约3.91万元。

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