如何更有效地降低除磷药剂成本? 目前,大多数污水厂
目前,大多数污水厂 通过出水在线监测 TP 的数据来控制加药量 ,但由于加药点和出水中间还存在着一段工艺, 这种结 果控制模式往往会存在一定的滞后性。
因此在实践工作中,为了避免因为滞后加药导致出水超标,运营管理人员往往会保留一个缓冲值。
如标准是0.5mg/L,中间会预留0.2mg/L的空间,当出水TP在达到0.3mg/L的时候,就开始调控药量,通过预先控制,消除工艺段带来的滞后性。
但是这样做,又出现了另一个问题——过量加药
,从药剂成本管控上看,这样的控制并不是很好地节省药剂成本方法。
因此,
为了更有效地控制除磷药剂成本,我们不妨试着从以下几个方面入手:
为了节省除磷药剂成本,我们需要的不仅仅是出水TP的在线数据,还需要对更多参数的合理控制。
从实践运行结果来看,
这种方式往往会使加药量更精准,既能保证出水水质的稳定,又能节省更多的药剂成本
。
一个共识看法是,除磷药剂投加量是和水量有直接的关系的(生活污水水量受到城镇居民生活习惯和季节的影响)。
因此,为了匹配加药量,可以将加药泵的控制系统进水流量进行关联。比如,
对可变频调速的加药泵增加PLC控制系统,与进水水量进行关联,设置变化参数,根据水量来精确调整加药量 。
值得一提的是,这种方式对于日夜水量变化大或四季水量变化大的污水处理厂来说,可以有效减少除磷药剂的过度消耗,从而减少药剂成本。
在条件允许的情况下,可
通过脱泥合理控制污泥浓度,从而降低PAC成本
。 以SC市某水质净化厂为例 :
根据该厂全年TP、MLSS、吨水耗PAC量变化数据可知,雨季吨水耗PAC用量明显减少,低至80g/m3左右,而旱季吨水耗PAC用量明显增加,高至130g/m3。
在旱季,当生化池8500mg/L<MLSS<9000mg/L时,若减少PAC用量,则TP去除率也会下降;
当生化池9000mg/L<MLSS<9500mg/L时,加大PAC用量,TP去除率可稳定在95%以上;
当MLSS≥9500mg/L时,继续药剂加大聚合氯化铝用量,TP去除率不再增加。
在雨季,当MLSS升至9500 mg/L左右,吨水耗PAC用量低于80g/m3时,TP去除率明显下降;
若吨水耗PAC用量不变,降低MLSS,TP去除率会有所上升
。
从去除效果来看,有研究人员曾用三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、三氯化铝和聚合氯化铝5种化学药剂,按照化学药剂中金属物质的量与TP的比值(Me/TP)为0、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6进行同步除磷,结果发现:
当 Me/TP比为1时,TP去除效率均超过80%,去除效率硫酸亚铁>三氯化铁>聚合氯化铝>硫酸铝>三氯化铝
;
当Me/TP比>1时,硫酸亚铁对TP的去除效率超过90%;
当Me/TP比>1.6时,去除效率硫酸亚铁>三氯化铁>聚合氯化铝>三氯化铝>硫酸铝;
当Me/TP 比 >1.8时, 5 种化学药剂对TP的去除效率均超过90%。
从成本费用来看,有研究人员曾采用聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁、铝铁复合药剂、聚合氯化铝+聚丙烯酰胺4种化学药剂进行除磷试验,结果发现:
在相同的TP去除率下,成本最低的是铝铁复合药剂
,低至0.4元/m 3 ,最高的是聚合硫酸铁,成本费用为3.24元/m 3。
有研究人员用氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚氯化铝和聚合氯化铁5种化学药剂在不同污水厂厂的沉砂池和曝气池进行生产试验研究,结果发现:
当出水TP达1mg/L时,沉砂池的药剂投加费用 要 高于曝气池
,而药剂成本费用从低到高 依次为:硫酸亚铁<硫酸铝<三氯化铁聚合氯化铁<聚氯化铝。
在实践运行过程中,我们会根据药剂的投加地点将除磷工艺划分为三种,即前置除磷、同步除磷和后置除磷。
1) 前置 加药除磷
第一种是前置除磷,该工艺方法中
药剂的投加地点一般 是 在沉砂池或初沉池进水口等 。
需要特别说明的是,
如果生物处理单元采用的是生物滤池,则不能采用铁盐作为除磷药剂
,防止对铁盐填料产生危害。
优点
:a、降低生物段的磷负荷;b、降低了生物处理阶段的负荷;c、进入生物反应池内的无机物被去除了一部分。
缺点
:a、未被水解成磷酸盐的总磷无法去除,加药去除部分有机负荷的降低会影响到脱氮的反硝化功能;b、产生的无机物泥量较大。
第二种是同步除磷,这种化学除磷工艺的应用比较常见,
一般将除磷药剂投加到曝气池出水或者二沉池的进水口
,也有将药剂投加到曝气池的进水或回流污泥当中的。
值得一提的是,该工艺中
经常用的除磷药剂是铁盐和铝盐,在曝气池中可以采用价格便宜的硫酸亚铁 作为 除磷药剂
;目前钙盐一般不被采用,这是因为采用钙盐除磷需要的pH值太高(通常在10以上),会显著抑制或者破坏微生物的活性。
优点
:a、回流使化学药剂得以更有效、更充分地被利用;b、可以在生物处理的曝气阶段使用二价铁作为除磷剂,对改善污泥容积指数也有促进作用。
缺点
:a、增加无机污泥的含量(影响污泥龄);b、酸性的化学药剂会影响碱度,碱度的变化可能会影响硝化过程。
第三种为后置除磷,该工艺也被称为二段法工艺,在与生物处理分离的设施中完成沉析、絮凝和絮凝物质的分离,一般其
投加地点为深度处理入口
。
优点
:a、需要去除的磷含量可以准确的检测出来,药剂投加容易计算;b、总磷中的多磷酸盐已水解为磷酸盐,不会影响生物处理过程。
缺点
:a、单纯的化学除磷,相比其它方式费用更高;b、很可能造成铁或铝的过量;c、为了避免过滤负荷过大,只有少量的磷可以被去除。