结合β系数优化除磷剂的投加

钟文祥 喻子书

【摘要】β系数的指导投加在上洋厂水质没有突变的情况下，对日常生产除磷药剂起到了非常重要的作用，大大的改善以往相对滞后的除磷加药工艺调整，在确保出水水质稳定达标的同时，对生产节能降耗起了关键作用。经过一段时间的摸索，得出对上洋厂以β系数对实际除磷药剂投加的工作指导。

【关键词】β系数 污水处理 除磷

中图分类号： R123 文献标识码： A

2013年年初，在生产技术部的带领下，各厂进行了β系数优化除磷课题，在上洋喻厂积极指导下，上洋工艺管理与运行班组、化验班组积极配合下，对上洋厂粗格栅进水TP、曝气深砂池末端TP、生物池、二沉池配水井出水、二沉池出水、紫外消毒系统出水TP进行数据监控，在调整投加量TP变化、更换除磷药剂投加点等试验中进行大量的数据比对，；上洋厂结合厂部实际情况改良沙田厂β系数投加理论，经过一段时间的摸索，得出对上洋厂以β系数对实际除磷药剂投加的工作指导。

一、原理论投加理念

例：污水处理厂设计水量为10000m/3d，进水中的P浓度为14mg/L,出水P浓度要求打到1mg/L。设计采用沉析药剂三氯化铝AlCl3，其有效成分为6%（60g/kgAlCl3）其浓度为1.3kg/L。为同步沉析，试计算所需要的药剂量。

解：经过初次沉淀的沉淀处理后去除的磷为2mg/L，则生物处理设施进水的P浓度为11mg/L，经过生物同化作用去除的P为1mg/L。则需经沉析去除的：

P负荷=10000m3/d×(0.011-0.001) kg/m3=100kg/d

设计采用投入系数β值为1.5

设计Al的投量为：1.5×（27 / 31）×100=130kgAl/d

折算需要药剂量为：130×1000（g/d)/60(g/kg)=2167kg/dAlCl3

折算需要体积为：2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671AlCl3

二、实际除磷药剂投加的工作指导

由于上洋厂采用的除磷剂是铝、铁、镁、钙4种离子混合有机高分子的新型药剂，厂家数据：含量11～12%（以Al2O3计）；上洋厂与化验班组对曝气沉砂池的TP监控时，发现进水至曝气沉砂池末端已有生物除磷反应，理论结合实际，得出除磷计算公式：曝气沉砂池除磷计算公式：（进水TP浓度*10%）。

生物池则对厌氧段、缺氧段、好氧段及好氧段缺氧区域，进行间隙时间测验，经过连续半个月时间反复测试、比对，得出生物池生物除磷计算方式：（（进水BOD-（进水TN-出水TN）*4）/20）；根据理论，反硝化去除1gN需要3.7gBOD，考虑到BOD的不完全利用，取整数4；如果此项数据出现负数，则及时关注碳源及反硝化情况；生物池化学除磷计算公式：（进水TP-物理除磷-生物除磷-出水TP）；如果为正，表示需要化学辅助除磷，显示计算结果；如果为负，表示有足够的碳源进行生物除磷，不需要投加化学药剂；其中P负荷计算公式：如果生物除磷>0，则表示有剩余碳源用于生物除磷，P=化学除磷*处理水量；否则表示碳源不足无法进行生物除磷，P=（进水TP-物理除磷-出水TP）*处理水量；

在实际运行操作中，投加系数β：（实际PAC投加量/理论PAC投加量*理论投加系数β）；当P负荷为0时，理论PAC投加量也为0，实际投加系数显示为空。

β系数的指导投加在上洋厂水质没有突变的情况下，对日常生产除磷药剂起到了非常重要的作用，大大的改善以往相对滞后的除磷加药工艺调整，对生产节能降耗起了关键作用，除低生产运营成本。下表为2012年与2013年每月除磷剂投加量对比：

项目 年度 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月

PAC投加量（t） 2013 400 200 220 264 185 142 110 85 248 434 282

2012 其他药剂 250 265 336 412 421 381 413

PAC投加比（mg/L） 2013 98 72 56 52 29 20 14 11 43 96 80

2012 / 45 44 52 85 89 82 88

注：1、2012年1-5月使用其他除磷剂，不能确保出水TP稳定达标，因此无法比较；

2、2013年9月上旬—11月中旬由于特殊情况要求出水TP低于0.2mg/L，2012年9、10月同样有此要求；

从上表可以看出，自3月开始精确投加方案以来，PAC投加比持续降低。首先从2012年及2013年6-8月3个月同期对比情况来看，3个月均处于丰水期，2013年进水TP浓度同比降低37%，PAC平均投加比从47mg/L下降至15mg/L，下降比例达到68%；出水TP方面，2013年出水TP达标率100%，而2012年则只有70%，6-8月对比情况见下图：

6-8月对比情况图

9-11月份均有要求出水TP低于0.2mg/L，9月1日——11月10日期间，从PAC用量来看，2013年比2012年低28%左右； 2013年出水TP<0.2mg/L的达标率89%，而2012年则为49%，9-11月对比情况见下图：

9-11月对比情况图

三、结论

综上，2013年利用β系数优化除磷剂投加以后，在确保出水TP稳定达标的同时同比降低至少25%的PAC用量（全年节省PAC约900吨），为公司节省药剂费用：900*730=65.7万元。