結合β系數優化除磷劑的投加

鐘文祥 喻子書

【摘要】β系數的指導投加在上洋廠水質沒有突變的情況下，對日常生產除磷藥劑起到了非常重要的作用，大大的改善以往相對滯后的除磷加藥工藝調整，在確保出水水質穩定達標的同時，對生產節能降耗起了關鍵作用。經過一段時間的摸索，得出對上洋廠以β系數對實際除磷藥劑投加的工作指導。

【關鍵詞】β系數 污水處理 除磷

中圖分類號： R123 文獻標識碼： A

2013年年初，在生產技術部的帶領下，各廠進行了β系數優化除磷課題，在上洋喻廠積極指導下，上洋工藝管理與運行班組、化驗班組積極配合下，對上洋廠粗格柵進水TP、曝氣深砂池末端TP、生物池、二沉池配水井出水、二沉池出水、紫外消毒系統出水TP進行數據監控，在調整投加量TP變化、更換除磷藥劑投加點等試驗中進行大量的數據比對，；上洋廠結合廠部實際情況改良沙田廠β系數投加理論，經過一段時間的摸索，得出對上洋廠以β系數對實際除磷藥劑投加的工作指導。

一、原理論投加理念

例：污水處理廠設計水量為10000m/3d，進水中的P濃度為14mg/L,出水P濃度要求打到1mg/L。設計采用沉析藥劑三氯化鋁AlCl3，其有效成分為6%（60g/kgAlCl3）其濃度為1.3kg/L。為同步沉析，試計算所需要的藥劑量。

解：經過初次沉淀的沉淀處理后去除的磷為2mg/L，則生物處理設施進水的P濃度為11mg/L，經過生物同化作用去除的P為1mg/L。則需經沉析去除的：

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

設計采用投入系數β值為1.5

設計Al的投量為：1.5×（27 / 31）×100=130kgAl/d

折算需要藥劑量為：130×1000（g/d)/60(g/kg)=2167kg/dAlCl3

折算需要體積為：2167(kg/d)/1.3(kg/l)=16671AlCl3

二、實際除磷藥劑投加的工作指導

由于上洋廠采用的除磷劑是鋁、鐵、鎂、鈣4種離子混合有機高分子的新型藥劑，廠家數據：含量11～12%（以Al2O3計）；上洋廠與化驗班組對曝氣沉砂池的TP監控時，發現進水至曝氣沉砂池末端已有生物除磷反應，理論結合實際，得出除磷計算公式：曝氣沉砂池除磷計算公式：（進水TP濃度*10%）。

生物池則對厭氧段、缺氧段、好氧段及好氧段缺氧區域，進行間隙時間測驗，經過連續半個月時間反復測試、比對，得出生物池生物除磷計算方式：（（進水BOD-（進水TN-出水TN）*4）/20）；根據理論，反硝化去除1gN需要3.7gBOD，考慮到BOD的不完全利用，取整數4；如果此項數據出現負數，則及時關注碳源及反硝化情況；生物池化學除磷計算公式：（進水TP-物理除磷-生物除磷-出水TP）；如果為正，表示需要化學輔助除磷，顯示計算結果；如果為負，表示有足夠的碳源進行生物除磷，不需要投加化學藥劑；其中P負荷計算公式：如果生物除磷>0，則表示有剩余碳源用于生物除磷，P=化學除磷*處理水量；否則表示碳源不足無法進行生物除磷，P=（進水TP-物理除磷-出水TP）*處理水量；

在實際運行操作中，投加系數β：（實際PAC投加量/理論PAC投加量*理論投加系數β）；當P負荷為0時，理論PAC投加量也為0，實際投加系數顯示為空。

β系數的指導投加在上洋廠水質沒有突變的情況下，對日常生產除磷藥劑起到了非常重要的作用，大大的改善以往相對滯后的除磷加藥工藝調整，對生產節能降耗起了關鍵作用，除低生產運營成本。下表為2012年與2013年每月除磷劑投加量對比：

項目 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 其他藥劑 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月使用其他除磷劑，不能確保出水TP穩定達標，因此無法比較；

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

從上表可以看出，自3月開始精確投加方案以來，PAC投加比持續降低。首先從2012年及2013年6-8月3個月同期對比情況來看，3個月均處于豐水期，2013年進水TP濃度同比降低37%，PAC平均投加比從47mg/L下降至15mg/L，下降比例達到68%；出水TP方面，2013年出水TP達標率100%，而2012年則只有70%，6-8月對比情況見下圖：

6-8月對比情況圖

9-11月份均有要求出水TP低于0.2mg/L，9月1日——11月10日期間，從PAC用量來看，2013年比2012年低28%左右； 2013年出水TP<0.2mg/L的達標率89%，而2012年則為49%，9-11月對比情況見下圖：

9-11月對比情況圖

三、結論

綜上，2013年利用β系數優化除磷劑投加以后，在確保出水TP穩定達標的同時同比降低至少25%的PAC用量（全年節省PAC約900噸），為公司節省藥劑費用：900*730=65.7萬元。