三氯化铁除磷药剂投加量的计算方法

创业   2024-11-18 11:01   山东  
在污水处理过程中,除磷是一个重要的环节。化学除磷是一种常用的方法,其中使用三氯化铁(FeCl₃)作为除磷药剂的情况较为普遍。以下将详细介绍如何使用三氯化铁进行除磷,并计算所需的投加量。

一、计算需要去除的磷量  



首先,我们需要确定污水中需要去除的磷量。这通常是通过比较出水实测磷浓度(PEST)与允许的出水磷浓度(PER)来得出。
公式为:PPrec = PEST - PER
其中:
lPPrec是需要辅助化学除磷去除的磷量(mg/L)
lPEST是二沉池出水总磷实测浓度(mg/L)
lPER是污水处理厂出水允许总磷浓度(mg/L)

二、计算所需铁的投加量  



根据化学反应式:
Fe³⁺ + PO₄³⁻ → FePO₄↓
去除1mol的磷酸盐需要1mol的铁离子。但在实际工程中,由于反应效率并非100%,且存在其他竞争反应(如金属离子与OH⁻的反应),因此需要超量投加。    
常见的超量投加比例为1.5mol的铁盐对应1mol的磷。换算成质量单位,去除1kg磷,当采用铁盐时需要投加:
1.5 × (56/31) = 2.7 kg Fe/kg P
因此,所需铁的投加量计算公式为:
铁投加量 = 2.7 × PPrec × 污水量
其中,污水量通常以每天处理的污水量来表示(m³/d)。

三、计算所需三氯化铁的投加量  


由于三氯化铁的有效成分含量并非100%,因此需要将其换算成所需的有效成分量。
假设三氯化铁的有效成分为40%,密度为1.42kg/L,则每天所需的三氯化铁溶液体积(V)可以通过以下公式计算:
V = 铁投加量 / (有效成分含量 × Fe在三氯化铁中的质量分数 × 溶液密度)
其中,Fe在三氯化铁中的质量分数可以通过三氯化铁的分子量(162.2g/mol)和铁的分子量(56g/mol)来计算,即:
Fe在三氯化铁中的质量分数 = 56 / 162.2
将上述公式代入,得到:
V = 铁投加量 / (0.4 × 56/162.2 × 1.42)

四、示例计算  


假设某污水处理厂每天处理的污水量为2万m³/d,二沉池出水实测总磷浓度为2.5mg/L,允许的出水总磷浓度为1.0mg/L,使用有效成分为40%、密度为1.42kg/L的三氯化铁作为除磷药剂。    
1.计算需要去除的磷量:
PPrec = 2.5 - 1.0 = 1.5mg/L
2.计算所需铁的投加量:
铁投加量 = 2.7 × 1.5 × 20000 × 10⁻³ = 81kg Fe/d
3.计算所需三氯化铁的投加量(体积):
V = 81 / (0.4 × 56/162.2 × 1.42) ≈ 0.42m³ FeCl₃/d
通过上述步骤,我们可以得出每天需要投加的有效成分为40%的三氯化铁溶液体积为0.42立方米。
以上即为三氯化铁除磷药剂量的计算方法,希望对您有所帮助。   

编者按:高效均衡气浮与三氯化铁结合,可将总磷预处理去除率提高到95%以上,是总磷含量较高的废水预处理除磷的新选择。
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