本手册适用于以磷酸盐形式存在的化学除磷，不适用于有机磷和次磷的去除。 本手册可供污水调试和运行人员使用！

1、除磷剂的选择

除磷剂是在污水中加入化学药剂，使水中的磷酸根离子形成不溶性盐类，形成絮状物与水分离，从而去除水中所含的磷。 这样处理后的水中磷含量降低到限值以下，无需改变原水处理工艺，无需增加大型水处理构筑物，简单易行，经济实用，可获得显着的社会经济效益好处。 根据化学除磷法原理介绍，除磷剂主要分为四类，可根据废水种类或小试效果来选择！

1、铝盐化学除磷剂

铝盐在化学除磷过程中作为试剂加入。 常用的有三种，一种是硫酸铝，一种是氯化铝，还有一种是聚合氯化铝。 在具体的反应过程中，两个主要的反应过程是三价铝离子与磷酸盐反应析出，析出的化合物是。

其次，三价铝离子可以发生水解反应。 在此过程中，会带正电荷，并存在单核羟基配合物和多核羟基配合物。 经过范德华力、结网等一系列作用，可以达到比较理想的沉淀效果，也符合化学除磷的要求。 在使用铝盐进行化学除磷的过程中，需要重点控制PH值，这样才能达到理想的除磷效果，否则排放水中的铝盐会超标。

2、铁盐化学除磷剂

铁盐类除磷剂主要有硫酸亚铁、多氯硫酸铁、三氯化铁、聚合氯化铁等。

铁盐和铝盐的除磷反应机理相似，而且同时发生强烈的水解和各种聚合反应，将磷吸附在水中。 Fe2+除磷效率与pH值有关，但Fe2+除磷的最佳pH值存在争议：有人认为pH=8时Fe2+除磷效果最好，但研究表明pH=7.5～ 8.5，不易形成沉淀，从而降低去除率。 磷的效率。 Fe2+除磷需要较高的pH值聚合氯化铝铁 参数聚氯化铝，而环境污水处理中的pH值往往低于7.5。

此外，Fe3(PO4)2在水中不稳定，限制了三价铁盐在废水除磷中的应用。 在实际过程中，可利用好氧池曝气的特点，将Fe2+氧化成Fe3+，提高化学除磷。 效率。 铁盐与磷酸盐反应生成沉淀，比铝盐稳定，具有沉降速度快的优点，因此有很多实际应用，但出水浊度和色度高，对PH值影响大污水、运输和储存麻烦、对设备的腐蚀等缺点，同时铁也是刺激藻类生长和造成湖泊水华的重要因素，这些缺点限制了它的使用范围。

3、钙基除磷剂

在含磷污水中加入氢氧化钙，污水的PH值升高。 同时，污水中的磷和钙反应生成Ca5(OH)(PO4)3。 反应式如下：

随着pH的升高，Ca5(OH)(PO4)3在污水中的溶解度降低。 为了使磷的去除率达到90%以上，需要将H调整到10.5-11的范围内。 在此pH值范围内，污水池中的磷含量可降至0.5mg/L以下。

由于需要较高的酸碱度，对水生生物的正常生长有一定的影响。 同时，钙盐除磷剂还会造成池壁或水渠壁、管壁结垢、曝气管道堵塞。 因此，钙盐除磷剂很少用于河道治理和城市环境污水处理厂。

4、复合型新型除磷剂

复合型新型除磷剂种类繁多，有聚氯化铝（PAFC）、聚氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）、聚合硫酸铁（PFS）、聚合亚铁、聚合氯硫酸铁（PFCS）、聚合硫酸铝三氯化铁()、聚合硫酸铝（PFAS）、改性硅藻土，以及上述除磷剂、PAM、二氧化锰等的混合物。这些新型除磷剂基本上具有良好的电荷中和和吸附架桥功能，混凝性能好，快速形成絮体，密度高，质量好，沉降性能好，沉降污泥脱水性能好。 二次污染，适用水体PH值范围广，去除效果强，且该药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。 其中，PAFC广泛应用于环保污水厂聚合氯化铝铁 参数，因为PAFC结合了铝盐和铁盐的双重优点，具有化学反应快、絮凝物大而重、沉降快、过滤性好等优点。

因此，PAFC不仅可以克服铝盐絮凝物形成慢、絮凝物轻、沉降慢的缺点，而且可以克服铁盐除磷出水浑浊、色度高的缺点。 改性硅藻土是一种新使用的化学除磷剂。 其成分包括硅藻土PAC和石灰，其中PAC和石灰能与PO43-反应生成Ca5(PO4)3OH等沉淀物，而硅藻土具有吸附、混凝、过滤、共沉淀等作用，并且能充分接触并去除水中的PO43-。 因此，除磷效果比较稳定，出水TP变化不大。

2、除磷剂如何使用

1、剂量的确定

除磷剂的投加量根据原水含磷量、原水中含磷种类、出水设计含磷量（出水含磷国家标准）、设计含磷量等因素确定。除磷效率（除磷剂投加后的磷含量）。 最终投加量的确定应通过小试和中试确定，或根据同类类似工程的经验值再进行中试验证，确保出水满足相关法律法规的要求.

2、直接添加法

即不加稀释直接向水体中加入固体或粉状除磷剂的方法，但使用这种方法有一定的限制因素：首先，要求加入的水体的PH值在一是酸性环境，二是添加的水体如果有搅拌装置，否则除磷效果非常有限，因为除磷剂没有充分接触水体，不会与磷发生化学反应完全发生。 因此，这种方法更适用于污水处理厂。

3、稀释后投加方法

将固体或粉状除磷剂按一定稀释比例稀释后直接投加到目标水体中。 这种方法使用范围更广。 具体操作过程如下：

有以下考虑：

1、投加量：需要通过科学计算和相关实验来确定。 2、稀释时搅拌：充分搅拌。 3、加药点的选择：最好在水流湍急、河道狭窄的地方加药。

3、除磷剂投加位置

化学除磷按加药部位不同可分为：前置沉淀、同步沉淀和生物处理后的后沉淀或絮凝过滤。

(1)预沉淀分析

预沉工艺的特点是沉淀剂加入沉砂池，或初沉池进水通道（管道），或文丘里通道（采用涡流）。 一般需要设置产生涡流或供给能量的装置以满足混合的需要。 相应的沉淀产物（大絮状物）在初沉池中沉降分离。 如果生物段使用生物过滤器，则不允许使用 Fe2+ 化学品，以防止损坏填料（黄锈）。

预沉淀工艺（如图2所示）特别适用于现有污水处理厂改造（增加化学除磷措施），因为该工艺步骤不仅可以除磷，还可以减轻生物处理设施的负荷. 常用的沉淀剂主要有原灰和金属盐类沉淀剂。 预沉淀后残磷含量为1.5-2.5mg/L，可充分满足后续生物处理对磷的需求。

(2)同步降水

同步沉淀法是应用最广泛的化学除磷工艺，约占国外所有化学除磷工艺的50%。 该工艺是在曝气池出水或二沉池进水中加入沉淀剂。 在某些情况下，药剂也被添加到曝气池的进水口或回流污泥通道（管道）。

图3是采用同步沉淀法的活性污泥法示意图。 采用生物转盘工艺时，情况与活性污泥法类似，但生物滤池工艺是否可以向二沉池进水添加药剂，值得探讨。

(3)沉淀后分析

后沉是在与生物设施分开的设施中进行沉淀、絮凝和絮凝物分离，所以也有两段过程。 一般在二沉池后加入沉淀剂加入搅拌池（M池），再设置絮凝池（F池）和沉淀池（或气浮池）。

后沉工艺示意图如图4所示。对于要求不严格的受纳水体，后沉工艺可采用石灰乳化剂，但必须控制出水PH值，如利用沼气中的 CO2 进行中和。

使用气浮池比沉淀池能更好地去除悬浮物和总磷，但由于需要持续供应空气，运行成本较高。

三种加药位置的优缺点

4、除磷剂用量的计算

要去除一分子磷酸盐，需要一分子铁盐或铝盐。 为了计算方便，实际计算时采用摩尔（mol）或克原子量。

化学沉淀除磷时，除掉1摩尔（31克）磷，至少需要1摩尔（56克）铁，或至少是铁的1.8（56/31）倍，即0.9（27/31）艾尔时代也就是说，去除1gP至少需要1.8g的Fe或0.9g的Al。

由于在实践中，反应并非100%有效，OH-会与金属离子竞争生成相应的氢氧化物，因此实际的化学沉淀剂投加量一般需要过量投加，以保证达到所需的出水P浓度。 在计算时，德国提出了加入系数β的概念，即：

β=(,)/molP

加药系数β受加药位置、混合条件等诸多因素影响，建议在实际加药时通过加药实验确定。 图 5 显示了加药系数与磷减少量之间的关系。 在最佳条件下（合适的投加量、良好的混合和絮凝体形成条件）β=1； 在非最佳条件下，β=2 至 3 或更高。 药剂投加量过大，不仅会增加药剂成本，而且会因形成大量氢氧化物而大大增加污泥量。 这种污泥体积庞大，难以脱水。

德国在实际计算中，为有效除磷（出水维持<1mgP/1），β值为1.5，即除磷1kg，需加入：

1.5×(56/31)=2.7公斤铁或，1.5×(27/31)=1.3公斤铝

如果用石灰作为化学沉淀剂，则不能采用这种计算方法，因为需要加入的PH值大于8.5，投加量受污水碱度（缓冲能力）的影响，所以投加量必须针对各自的流出物通过实验确定。

严格来说，加药系数β值的概念只适用于后期沉淀。 对于预沉和同步沉淀的计算，还应考虑： 1.回流污泥中含有未反应的化学物质； 2.初沉池和生物过程除磷。

计算示例

例1：污水处理厂设计水量为/d，进水P浓度为14mg/L，要求出水P浓度达到1mg/L。 本设计采用沉淀剂三氯化铝，有效成分为6%（60g/），密度为1.3kg/L。 对于同时沉淀，尽量计算所需的药量。

解开：

经初步沉淀处理去除的磷为2mg/L，则生物处理设施进水P浓度为11mg/L，生物同化去除的P为1mg/L。 需要沉淀去除的物质：

P载荷=/d·(0.011-0.001)kg/m3=/d

该设计使用 1.5 的剂量系数 β 值，

Al的设计用量为：1.5×(27/31)×100=/d

换算需用量为：130×1000(g/d)/60(g/kg)=/

换算所需体积为：2167(kg/d)/1.3(kg/L)=/

实施例2：设计采用硫酸亚铁，有效成分为/，10℃饱和溶解度为/L，其他设计参数同实施例1。

解开：

该设计使用 1.5 的剂量系数 β 值，

设计Fe的用量为：1.5×5631×100=Fe/d

换算需用量为：270×1000(g/d)/180(g/kg)=/

饱和溶液中有效成分为：180(g/kg) 0.4(kg/L)=/l

换算所需体积为：1500·1000(g/d)/72(g/L)=/

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