四種污水處理藥劑投加攻略 讓你擁有一個完美的脫氮除磷系統(tǒng)

國家和地方現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)和再生水利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)均對污水處理廠出水的氮磷含量有嚴(yán)格要求。但目前，由于地下水滲入或者雨污混接等原因，不少污水廠的進(jìn)水中有機物濃度偏低，因此可能需要添加化學(xué)物質(zhì)以保證脫氮除磷系統(tǒng)的正常運行。

例如，有效的反硝化需要易生物降解的碳源，生物除磷需要短鏈揮發(fā)性脂肪酸，在一些天然水質(zhì)較軟的地區(qū)，需要補充堿度以維持整個曝氣池硝化過程所需的pH條件；另外，如果使用化學(xué)除磷，無論是作為生物除磷過程的補充還是作為主要的除磷手段，都需要添加金屬鹽和聚合物。本文討論各種藥劑投加方法的基本原理、投加量計算和操作要求。

01反硝化的碳源投加

生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個過程。廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化過程中，硝酸鹽將被作為細(xì)胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供氧體被還原成氮氣。因此，以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在。其來源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細(xì)胞的腐爛物和各類上清液回流等。當(dāng)進(jìn)水溶解性有機物不足而脫氮要求很高時，則需要通過補充化學(xué)物質(zhì)以提供反硝化過程所需要的碳源。

反硝化所用的人工碳源有甲醇、乙醇、變性乙醇、醋酸及醋酸鈉等純化學(xué)藥劑，或者是工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢糖、糖蜜和廢醋酸溶液等。其中甲醇的使用普遍，且被證明是合適的碳源。

對于常規(guī)的生物脫氮工藝，甲醇應(yīng)直接投加在缺氧段，并通過缺氧段內(nèi)的攪拌器與進(jìn)水及混合液充分混合，需防止水流劇烈紊流導(dǎo)致甲醇從液相中揮發(fā)至空氣，也應(yīng)防止因多余的氧氣存在造成部分甲醇被細(xì)菌好氧呼吸消耗。如果污水廠采用四階段或五階段活性污泥工藝，在后續(xù)的缺氧段（第二缺氧段）投加碳源可以獲得比內(nèi)源呼吸更高的反硝化速率，能進(jìn)一步去除硝酸鹽；對于三級反硝化系統(tǒng)，如反硝化濾池、反硝化好氧生物濾池等，則補充碳源對于系統(tǒng)的運行非常重要。因為反硝化過程在主體曝氣工藝的下游，進(jìn)水中的所有溶解性BOD都已經(jīng)被去除，所以甲醇通常投加于反硝化進(jìn)水中。

甲醇的投加量受硝酸鹽（NO3-N）、亞硝酸鹽（NO2-N）以及溶解氧影響。甲醇的需要量可以通過式（1）計算。

甲醇需要量：

2.4、7NO3-N+1.53NO2-N+0.87DO（1）

實際運行中通常按每反硝化去除1mg/L硝酸鹽投加3mg/L甲醇考慮，然后根據(jù)污水廠的實際負(fù)荷及運行情況進(jìn)行調(diào)整。甲醇投加量的正確控制對三級反硝化系統(tǒng)的運行非常重要。過量投加不僅浪費化學(xué)藥劑而且會增加反硝化系統(tǒng)出水中BOD的濃度。這對于出水BOD濃度要求不高的污水處理廠，問題不會太大，但是對于BOD限值約為5mg/L或更低的污水處理廠來說，則是需要重點考慮的問題。

甲醇的閃點為12℃，是高可燃性物質(zhì)。甲醇的儲存池、管道及其附件和電氣系統(tǒng)需要考慮相應(yīng)防爆措施。甲醇投加系統(tǒng)通常宜安裝在室外，并遠(yuǎn)離其他設(shè)備。甲醇儲罐應(yīng)安裝浮動式頂蓋和壓力釋放閥與滅火器。

02生物除磷中揮發(fā)性脂肪酸的投加

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

生物除磷的機理是通過厭氧區(qū)中吸收揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時釋放出存儲的磷，而在好氧條件下聚磷細(xì)菌吸收過量的磷。為保證聚磷細(xì)菌的繁殖以及有效的生物除磷作用，需要有充足的揮發(fā)性脂肪酸。污水處理廠的進(jìn)水中可能有VFA存在，包括收集系統(tǒng)的停留時間較長、設(shè)有多級提升泵站的原水和生物脫氮除磷系統(tǒng)厭氧段中復(fù)雜的有機化合物分解產(chǎn)生。若自然產(chǎn)生的VFA含量不足，就需要在厭氧段外加VFA。

對于生物除磷系統(tǒng)而言，醋酸與丙酸的混合液是外加VFA的佳選擇。實踐中使用普遍的是醋酸溶液。生產(chǎn)性試驗表明，若需要投加VFA（例如在進(jìn)水中增加溶解性BOD，其中部分將通過厭氧段的發(fā)酵過程轉(zhuǎn)化為可用的VFA），則外加VFA的需要量通常為去除每毫克磷需要5～10mg的VFA。通常醋酸為冰醋酸（近似100%溶液）和84%及56%的溶液形態(tài)。

冰醋酸雖然不像乙醇那樣易揮發(fā)，但具有相對較低的閃點（40℃）以及17℃的冰點，因此應(yīng)按規(guī)范要求考慮防止燃燒，同時必須采取措施防止凝固。儲存池、管道以及附件等都需采用金屬材料。醋酸具有腐蝕性，通常采用316號不銹鋼。若在溫暖的氣候條件下使用冰醋酸，由于其相對較低的閃點，需要考慮采用惰性氣體墊層或浮頂。實際應(yīng)用中建議采用低濃度的醋酸水溶液。當(dāng)然，投加VFA并不能*去除系統(tǒng)出水的TP濃度；如果需要出水TP很低，仍然需要采用化學(xué)除磷，通過投加化學(xué)藥劑將磷沉淀去除。

03堿度的投加

堿度是衡量污水對酸的中和能力的指標(biāo)。堿度與pH密切相關(guān)，對于生物脫氮除磷工藝的污水廠至關(guān)重要。硝化過程中堿度的消耗導(dǎo)致污水pH下降，利用鐵鹽或鋁鹽進(jìn)行化學(xué)沉淀除磷也會造成堿度下降。pH下降導(dǎo)致硝化反應(yīng)速率降低，當(dāng)pH約為6時硝化停止；pH值低于7時，聚糖菌會與聚磷菌發(fā)生競爭，影響聚磷菌利用VFA能力，從而影響生物除磷效果。另外，堿度也反映了污水的緩沖能力，即應(yīng)對不同進(jìn)水水質(zhì)pH變化的能力。

因此，為保證硝化反應(yīng)的進(jìn)行，一些污水處理廠需要外加堿度。有許多化學(xué)藥品可以用來補充堿度。化學(xué)藥品的選擇受到當(dāng)?shù)刈匀粭l件、當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)品價格以及操作人員偏好的影響。