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準和再生水利用水質(zhì)標準均對污水處理廠出水的氮磷含量有嚴格要求。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。其來源包括進水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細胞的腐爛物和各類上清液回流等。當進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，且被證明是最合適的碳源。

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)污水廠的實際負荷及運行情況進行調(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，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菌吸收過量的磷。為保證聚磷細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。當然，投加VFA并不能完全去除系統(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。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)對不同進水水質(zhì)pH變化的能力。

因此，為保證硝化反應(yīng)的進行，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?shù)刈匀粭l件、當?shù)鼗瘜W(xué)品價格以及操作人員偏好的影響。