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除磷藥劑投加量的計算
國內較常用的除磷藥劑是鐵鹽(聚合硫酸鐵)或鋁鹽(聚合氯化鋁),它們與磷的化學反應如式(1)、(2)。
Al3++PO3-4→AlPO4↓(1)
Fe3++PO3-4→FePO4↓(2)
與沉淀反應相競爭的反應是金屬離子與OH-的反應,反應式如式(3)、(4)。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓(3)
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(4)
由式(1)和式(2)可知去除1mol的磷酸鹽,需要1mol的鐵離子或鋁離子。
由于在實際工程中,反應并不是100%有效進行的,加之OH-會參與競爭,與金屬離子反應,生成相應的氫氧化物,如式(3) 和式(4),所以實際化學沉淀藥劑一般需要超量投加,以保證達到所需要的出水 P濃度。
《給水排水設計手冊》第5冊和德國設計規范中都提到了同步沉淀化學除磷可按1mol磷需投加1.5mol的鋁鹽 (或鐵鹽)來考慮。
為了計算方便,實際計算中將摩爾換算成質量單位。如:
1molFe=56gFe,1 molAl=27gAl,1molP=31gP;
也就是說去除1kg 磷,當采用鐵鹽時需要投加:1.5×(56/31)=2.7 kgFe/kgP; 當采用鋁鹽時需投加:1.5×(27/31)= 1.3kgAl/kgP。