以下是废水用聚合氯化铝除磷的大致计算方法:
一、确定废水参数
测量废水中初始磷的含量(以 P 的浓度,单位为 mg/L),记为 C₀。
确定要达到的目标磷浓度,记为 C₁。
了解废水的总体积 V(单位为升或立方米)。
二、计算磷的去除量
磷的去除量 M₁(单位为克) = (C₀ - C₁)×V。
三、根据化学反应确定聚合氯化铝的理论需求量
聚合氯化铝(PAC)除磷主要是通过形成磷酸铝沉淀来实现。化学计量关系大致为:Al₃⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓。
确定磷酸铝(AlPO₄)的摩尔质量 M₂约为 122 g/mol(27+31+64)。
磷(P)的摩尔质量 M₃约为 31 g/mol。
根据化学计量关系,每去除 1 摩尔的磷,需要 1 摩尔的铝(来自聚合氯化铝)。
理论上所需聚合氯化铝中铝的质量 M₄(单位为克)= M₁×(M₂中铝的原子量 / M₃),即 M₁×(27/31)。
已知聚合氯化铝中三氧化二铝(Al₂O₃)的含量以百分比表示,记为 W(比如常见的 28% 等)。
三氧化二铝(Al₂O₃)的摩尔质量 M₅约为 102 g/mol。
则理论上所需聚合氯化铝的质量 M₆(单位为克)= M₄×(M₅/M₂中铝的原子量)÷W。
例如,假设废水体积为 1000 升,初始磷浓度为 10 mg/L,目标浓度为 1 mg/L,聚合氯化铝中三氧化二铝含量为 28%。
先计算磷的去除量:C₀ = 10 mg/L,C₁ = 1 mg/L,V = 1000 L。
M₁ = (10 - 1)×1000 = 9000 毫克 = 9 克。
计算理论上所需聚合氯化铝中铝的质量:M₄ = 9×(27/31)≈7.87 克。
计算理论上所需聚合氯化铝的质量:M₆ = 7.87×(102/27)÷0.28≈106.86 克。
这只是理论计算值,实际应用中还需要考虑废水的具体性质、反应效率、其他干扰因素等,需要通过小试、中试来确定聚合氯化铝投加量。