四種污水處理藥劑投加攻略 讓你擁有一個(gè)完美的脫氮除磷系統(tǒng)

國(guó)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(duì)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(jī)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(yùn)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(bǔ)充堿度以維持整個(gè)曝氣池硝化過(guò)程所需的pH條件；另外，如果使用化學(xué)除磷，無(wú)論是作為生物除磷過(guò)程的補(bǔ)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(jì)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(gè)過(guò)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(guò)程中，硝酸鹽將被作為細(xì)胞呼吸過(guò)程中氧化簡(jiǎn)單碳化合物的供氧體被還原成氮?dú)?。因此，以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過(guò)程必須要有易生物降解的碳源存在。其來(lái)源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過(guò)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(jī)物不足而脫氮要求很高時(shí)，則需要通過(guò)補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)以提供反硝化過(guò)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(guò)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(duì)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(guò)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(duì)于三級(jí)反硝化系統(tǒng)，如反硝化濾池、反硝化好氧生物濾池等，則補(bǔ)充碳源對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要。因?yàn)榉聪趸^(guò)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(guò)式（1）計(jì)算。

甲醇需要量：

2.4、7NO3-N+1.53NO2-N+0.87DO（1）

實(shí)際運(yùn)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(shí)際負(fù)荷及運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。甲醇投加量的正確控制對(duì)三級(jí)反硝化系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要。過(guò)量投加不僅浪費(fèi)化學(xué)藥劑而且會(huì)增加反硝化系統(tǒng)出水中BOD的濃度。這對(duì)于出水BOD濃度要求不高的污水處理廠，問(wèn)題不會(huì)太大，但是對(duì)于BOD限值約為5mg/L或更低的污水處理廠來(lái)說(shuō)，則是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

甲醇的閃點(diǎn)為12℃，是高可燃性物質(zhì)。甲醇的儲(chǔ)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(chǔ)罐應(yīng)安裝浮動(dòng)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(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)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(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。

生物除磷的機(jī)理是通過(guò)厭氧區(qū)中吸收揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)釋放出存儲(chǔ)的磷，而在好氧條件下聚磷細(xì)菌吸收過(guò)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(shí)間較長(zhǎng)、設(shè)有多級(jí)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(jī)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(duì)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(shí)踐中使用普遍的是醋酸溶液。生產(chǎn)性試驗(yàn)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(guò)厭氧段的發(fā)酵過(guò)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(duì)較低的閃點(diǎn)（40℃）以及17℃的冰點(diǎn)，因此應(yīng)按規(guī)范要求考慮防止燃燒，同時(shí)必須采取措施防止凝固。儲(chǔ)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(hào)不銹鋼。若在溫暖的氣候條件下使用冰醋酸，由于其相對(duì)較低的閃點(diǎn)，需要考慮采用惰性氣體墊層或浮頂。實(shí)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(guò)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(duì)酸的中和能力的指標(biāo)。堿度與pH密切相關(guān)，對(duì)于生物脫氮除磷工藝的污水廠至關(guān)重要。硝化過(guò)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(huì)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(shí)硝化停止；pH值低于7時(shí)，聚糖菌會(huì)與聚磷菌發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，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(duì)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(lái)補(bǔ)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(jià)格以及操作人員偏好的影響。