磷含量是評(píng)價(jià)再生水是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)，為了降低磷含量，我們通常通過(guò)投加沸石、無(wú)機(jī)鹽等將溶解性的磷轉(zhuǎn)化為固體沉淀物,從而達(dá)到除磷的目的，本文的研究主要是通過(guò)投加聚氯化鋁來(lái)去除磷，聚氯化鋁投放過(guò)少，沒(méi)法起到好的效果，投放過(guò)多又會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)，影響企業(yè)效益，本文將通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定聚氯化鋁投放量。

聚氯化鋁的投放量受多個(gè)因素影響，比如：進(jìn)水總磷值、出水總磷值、處理水量等，我們以淄博某再生水廠為例，該廠日處理規(guī)模10萬(wàn)m3,采用兩級(jí)生物濾池工藝,上游污水廠處理后的污水作為再生水廠的進(jìn)水,經(jīng)提升泵房,送入兩級(jí)生物濾池中進(jìn)行脫氮處理,之后再生水送入V形濾池進(jìn)行化學(xué)絮凝除磷,投放藥劑為聚合氧化鋁(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%）；通過(guò)臭氧完成除色消毒后送入清水池,經(jīng)配水泵房出水。為表述方便,以下統(tǒng)一以進(jìn)水、出水代表該再生水廠的進(jìn)、出水?？偭缀坎捎勉f酸銨分光光度法及哈希總磷PhosphaxSigma在線分析儀測(cè)定。我們監(jiān)測(cè)采集了2017年到2018年12月31日的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行檢驗(yàn)。

1、兩年再生水各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，計(jì)算得出日進(jìn)水總磷濃度平均值為0.405mg/L，處理后的日出水含磷平均值為0.113mg/L。經(jīng)計(jì)算,日總磷去除量平均值為0.292mg/L。進(jìn)水總磷值越高,所需聚氯化鋁的量也就越大,直接影響出水中總磷的含量。以上長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)將直接作為分析聚氯化鋁投放規(guī)律的重要基礎(chǔ),用于后續(xù)擬合公式的推導(dǎo)。

兩年內(nèi)日水處理量處于(5.3～13.42）萬(wàn)t之間,日均水處理量為10.29萬(wàn)t,基本符合日處理量10萬(wàn)t的設(shè)計(jì)負(fù)荷。在水廠運(yùn)行中,日水量波動(dòng)屬正常情況,會(huì)直接影響聚氯化鋁投放量。通過(guò)觀察兩年運(yùn)行過(guò)程中的日聚氯化鋁藥劑投放量曲線,其值在8.33～7007kg之間波動(dòng),均值為2203.5kg。日純PAC投配率在0.08～7.74mg/L之間波動(dòng),均值為2.17mg/L。通過(guò)數(shù)據(jù)可以看到聚氯化鋁純藥/總磷去除比在0.137～180之間,波動(dòng)非常大,也表明現(xiàn)場(chǎng)急需要一個(gè)方便使用的規(guī)律公式,以便指導(dǎo)工人隨時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)情況準(zhǔn)確控制聚氯化鋁的投放量。

2、除磷工藝中聚氯化鋁投放量方程的擬合

將2017—2018年每日進(jìn)水總磷含量、聚氯化鋁純藥/總磷去除比曲線放在一起進(jìn)行比較,如可以發(fā)現(xiàn),以進(jìn)水磷濃度0.3mg/L為界,高于此值時(shí)聚氯化鋁純藥/總磷去除比相對(duì)較小,而低于此濃度時(shí)去除比要大得多。這是因?yàn)楫?dāng)需除去的磷較少時(shí),聚氯化鋁主要起絮凝作用,聚氯化鋁投放未能根據(jù)進(jìn)水總磷濃度進(jìn)行及時(shí)精準(zhǔn)的調(diào)整,因而得到偏高的去除比。

《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/890—2012)中對(duì)于再生水出水中磷的限值為0.3mg/L,若進(jìn)水時(shí)磷濃度已經(jīng)小于0.3mg/L,則聚氯化鋁只需維持基本絮凝作用,無(wú)需多加;若進(jìn)水磷濃度高于0.3mg/L,則需要增加聚氯化鋁投放量,發(fā)揮其除磷和絮凝作用。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，得出一個(gè)擬合規(guī)律方程：RPAC=0.371+4.316P進(jìn)-4.082P出

經(jīng)方差分析得F值為151.106,sigma值為0.000,說(shuō)明可信度為100%。經(jīng)共線性診斷可知,各自變量參數(shù)之間相互獨(dú)立。

3、應(yīng)用效果評(píng)估

2019年內(nèi)日水處理量在(4.58～13.29)萬(wàn)t之間,日均水處理量為9.68萬(wàn)t,波動(dòng)較2015—2016年略大。日水處理量波動(dòng)屬正常情況,可以隨時(shí)根據(jù)不同水量調(diào)整所需聚氯化鋁量,使投藥過(guò)程更加準(zhǔn)確。2017年的每日聚氯化鋁藥劑投放量在694～5452kg之間波動(dòng),均值為2437.6kg;日純聚氯化鋁投配率在0.63～5.00mg/L之間波動(dòng),均值為2.52mg/L?？梢钥闯鼍勐然X純藥/總磷去除比在4.37～83.22之間,從均值上看,2019年聚氯化鋁純藥/總磷去除比為6.95,與2017—2018年的值(7.38)相比有顯著降低,說(shuō)明采用本文式進(jìn)行精準(zhǔn)投放有顯著效果。2019年每日監(jiān)測(cè)進(jìn)水、出水的總磷濃度,經(jīng)分析可知,日進(jìn)水總磷濃度在0.09～1.02mg/L之間波動(dòng),平均值為0.479mg/L;處理后的日出水(再生水)總磷濃度在0.039～0.299mg/L之間波動(dòng),平均值為0.120mg/L,全年均未很過(guò)0.3mg/L的標(biāo)準(zhǔn),全部合格。經(jīng)計(jì)算,日總磷去除量在0～0.917mg/L之間,平均值為0.360mg/L。利用本文所推導(dǎo)公式進(jìn)行精準(zhǔn)投放后,出水總磷符合平穩(wěn)與經(jīng)濟(jì)原則,與2017—2018年相比波動(dòng)較小。

4、經(jīng)濟(jì)效益分析

利用擬合公式進(jìn)行精準(zhǔn)投放后,在保持出水總磷達(dá)標(biāo)和平穩(wěn)的同時(shí),2019年共使用10%聚氯化鋁藥劑889758kg,PAC純藥/總磷去除比為6.95,如按照2017—2018年的7.38水平計(jì)算,10%PAC少投放55881kg,按照700元/t的價(jià)格計(jì)算,節(jié)約了約3.91萬(wàn)元。