对出水总磷指标要求严格的污水处理厂来说,仅靠生物除磷往往难以稳定达标,需要补上化学除磷工艺。化学除磷加药泵负责把铁盐、铝盐等除磷药剂按设定流量连续投加进处理系统,是整套除磷工艺中最关键的执行设备。投加点位置、药剂种类和泵的选型互相牵制,任何一环错位,药剂投加量再大也难以换来稳定的出水水质。
化学除磷按药剂投加点位置,分为前置沉淀、同步沉淀、后置沉淀三种工艺。投加点位置不同,对化学除磷加药泵调节性能的要求也不同,工艺设计时需要整体考虑。
前置沉淀在初沉池进水端投加药剂,磷酸盐沉淀物与部分悬浮物一起在初沉池中分离出去。这种布置直接削减了进入生化段的磷负荷。不足是药剂投加量相对偏大,铁盐中的铁离子可能对后续生物系统产生影响。适合进水总磷偏高、初沉池停留时间充足的污水处理厂。
同步沉淀在曝气池出水端或二沉池进水端投加药剂,借用二沉池完成沉淀物的分离。这种工艺不需要新建沉淀构筑物,改造工程量小,是存量污水厂提标改造最常用的方案。它的特点是投加量随进水水质波动,对化学除磷加药泵的调节范围要求更高,泵要能快速响应进水总磷的变化。
后置沉淀在混合池与絮凝池投加药剂,配合后续沉淀或过滤单元完成固液分离。出水总磷控制最稳定,药剂投加量也最少。代价是需要新增混合、絮凝和沉淀或过滤设施,投资与占地最大,适合对出水总磷有超低排放要求的项目。
铁盐、铝盐和石灰是三种常用的除磷药剂。铁盐除磷效率高,沉淀物密实,对低磷出水的适应性好,投加过量会带入铁离子,影响出水色度。铝盐污泥体积小、出水清澈,低温下除磷效果更好。石灰价格便宜,适合处理高磷废水,但投加量大、污泥产量大,要求较高的混合强度与 pH 控制条件。
投加量核算一般按照铁、铝与总磷的摩尔比进行,常见范围为 1.5~3。实际运行时要结合原水总磷、出水目标和混合条件反复调试,以最小投加量实现稳定达标为原则。储药罐和投加管路要注意防沉积、防结垢,石灰乳尤其要防止管道堵塞。
化学除磷投加的药剂多为强腐蚀性液体,泵的材质和控制方式直接决定运行可靠性。行业常规做法是加药系统不宜少于 2 套,并且应采用计量泵投加,一用一备,保证投加连续不中断。新道茨电磁隔膜计量泵有 DFD、DP、DM、DC 四种控制方式,分别对应手动调节、脉冲信号、4-20mA 模拟信号、RS485 通讯,按现场自控水平选择。
耐腐蚀性能要放在首位。泵头材质可选 PVT(PVC 泵头、PTFE 膜片、陶瓷阀球、FKM 密封)或 PVDF 泵头,应对铁盐、铝盐等腐蚀性药剂。DFD 系列防护等级 IP55,适应加药间潮湿多尘的环境。
流量核算可以用 DFD 流量计算公式:当前流量 = 计量泵最大流量 ÷ 120 × 当前工作频率。例如 DFD-03-07-M 在 7Bar 下最大流量 3L/h、工作频率 80 次/分时,当前流量 = 3 ÷ 120 × 80 = 2L/h。DP 系列支持脉冲信号的分频和倍频模式,面板可手动、自动切换,适合与流量计联动的比例投加场合。
| 型号 | 流量 L/h | 压力 Bar | 控制方式 | 适用场合 |
|---|---|---|---|---|
| DFD-01-07-M | 1 | 7 | 手动调节冲程频率 | 水量小、药剂投加量小 |
| DFD-02-07-M | 2 | 7 | 手动调节冲程频率 | 小型污水厂化学除磷 |
| DFD-03-07-M | 3 | 7 | 手动调节冲程频率 | 中小流量投加 |
| DFD-06-05-M | 6 | 5 | 手动调节冲程频率 | 投加量偏大的系统 |
化学除磷加药泵选型的核心是工艺匹配:前置沉淀看重投加量的裕量,同步沉淀看重调节的灵活性,后置沉淀看重投加的稳定性。按 1.5~3 的摩尔比核算投加量,一用一备配置加药系统,选定耐腐蚀材质和合适的控制方式,化学除磷工艺就能长期稳定运行。
Q1:前置沉淀、同步沉淀、后置沉淀哪种更适合老厂提标?
同步沉淀直接利用二沉池分离沉淀物,不需要新建构筑物,改造工程量最小,是老厂提标改造最常用的方案。
Q2:化学除磷加药泵为什么要求一用一备?
加药系统不宜少于 2 套是行业常规做法。一用一备可以保证单台泵检修或故障时投加不中断,避免出水总磷超标,也方便定期轮换检修。
Q3:铁盐和铝盐除磷怎么选?
铁盐除磷效率高、沉淀物密实,适合追求低磷出水的项目,但要注意铁离子对出水色度的影响。铝盐污泥体积小、出水清澈,低温下效果更好。
Q4:DFD-03-07-M 的实际流量怎么计算?
使用 DFD 流量计算公式:当前流量 = 计量泵最大流量 ÷ 120 × 当前工作频率。该型号在 7Bar 下最大流量 3L/h,工作频率 80 次/分时,当前流量 = 3 ÷ 120 × 80 = 2L/h。
Q5:投加石灰乳要注意什么?
石灰乳容易在管道和泵头内沉积结垢,投加管路要做好防堵塞设计,定期冲洗。泵头材质建议选择耐腐蚀的 PVT 或 PVDF 材质,并缩短检修周期。
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