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除磷剂如何投加效果较好？

在污水处理厂中，除磷是一项至关重要的工艺环节，旨在减少水体中磷的含量，防止水体富营养化。本文将详细探讨除磷药剂的投加策略及其效果，以期为实际操作提供指导。 

一、化学除磷的原理 

化学除磷主要通过投加药剂与污水中的磷酸盐发生化学反应，生成难溶的沉淀物，从而将其从水中去除。常用的化学除磷药剂包括石灰、铝盐和铁盐等。然而，由于石灰对生物处理系统的pH值影响较大，且易引发管道堵塞问题，因此，在生物除磷为主的污水厂中，铁盐和铝盐更为常用。

铁盐和铝盐与磷酸盐的反应机理可简述如下： 

铁盐与磷酸盐反应生成磷酸铁（FePO4）沉淀；

铝盐与磷酸盐反应生成磷酸铝（AlPO4）沉淀；

这些反应能够有效降低水中的磷含量。然而，同时存在的竞争反应（如金属离子与氢氧根离子的反应）会影响沉淀效果，因此需要合理控制投加量和投加位置。 

二、除磷药剂投加位置的选择 

除磷药剂的投加位置对除磷效果有着重要影响。根据文档内容，投加位置主要有三种：预沉淀除磷、同步沉淀除磷和后沉淀除磷。 

预沉淀除磷：在初沉池前投加药剂，通过排除初沉池的污泥达到除磷目的。但此方法会显著增加污泥产量，并对后续反硝化反应造成不利影响，因此不推荐使用。 

同步沉淀除磷：在生化反应池曝气区尾部投加药剂，结合生物除磷过程，提高除磷效率。此方法不仅除磷效率高，还能节省投药量，并改善活性污泥在二沉池中的沉降性能，提高回流污泥浓度。因此，这是辅助化学除磷的最佳投药位置。 

后沉淀除磷：在二沉池后投加药剂，通过混合、絮凝及分离设施去除残余磷。此方法需增设混凝反应池及终沉池，投资大、运行费用高，通常作为应急备用方案。 

三、除磷药剂投加量的计算 

理论上，去除1摩尔的磷酸盐需要1摩尔的铁离子或铝离子。但在实际工程中，由于反应效率并非100%，且存在金属离子与氢氧根离子的竞争反应，因此需要超量投加药剂以保证除磷效果。 

根据《给水排水设计手册》第5册和德国设计规范，同步沉淀化学除磷时可按1摩尔磷需投加1.5摩尔的铝盐（或铁盐）来考虑。这一比例是基于实践经验得出的，能够有效确保出水中的磷浓度达到标准要求。 

结论 

综上所述，为提高除磷效果，污水处理厂在选择除磷药剂投加位置时应优先考虑同步沉淀除磷，即将药剂投加在生化反应池曝气区尾部。同时，根据理论计算和实践经验，合理确定药剂投加量，确保超量投加以弥补反应效率损失。通过这些措施，可以有效降低污水中的磷含量，保护水环境免受富营养化危害。

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