焦点提醒：污水处置药剂若何投加结果最好？投加量若何计较？

污水处置药剂若何投加结果最好？投加量若何计较？

时候：2021-11-01

来历：工业废水圈

国标和地标现行的城镇污水处置厂污水排放尺度和再生水操纵水质尺度均对污水处置厂出水的氮磷含量有严酷要求。但因为地下水渗透或雨污混接等缘由，很多污水厂的进水中无机物浓度偏低，是以可能需要添加化学物资以包管脱氮除磷系统的一般运转。例如，有用的反硝化需要易生物降解的碳源，生物除磷需要短链挥发性脂肪酸，在一些自然水质较软的地域，需要弥补碱度以保持全部曝气池硝化进程所需的pH前提；别的，假如利用化学除磷，不管是作为生物除磷进程的弥补仍是作为首要的除磷手段，都需要添加金属盐和聚合物。本文会商各类药剂投加方式的根基道理、投加量计较和操作要求。

反硝化的碳源投加

生物脱氮需要完成硝化和反硝化两个进程。废水中的氨氮起首必需被硝化或转化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后在反硝化进程中，硝酸盐将被作为细胞呼吸进程中氧化简单碳化合物的供氧体被还原成氮气。

是以， 以去除硝酸盐为方针的反硝化进程必需要有易生物降解的碳源具有。其来历包罗进水中消融性BOD、内源反硝化进程中细胞的腐臭物和各类上清液回流等。当进水消融性无机物不足而脱氮要求很高时，则需要经由过程弥补化学物资以供给反硝化进程所需要的碳源。

反硝化所用的人工碳源有甲醇、乙醇、变性乙醇、醋酸和醋酸钠等纯化学药剂，或是工业出产进程中的废糖、糖蜜和废醋酸溶液等。此中甲醇的利用最遍及，且被证实是最适合的碳源。

对常规的生物脱氮工艺，甲醇应间接投加在缺氧段，并经由过程缺氧段内的搅拌器与进水和夹杂液充实夹杂，需避免水流猛烈紊流致使甲醇从液相中挥发至空气，也应避免因过剩的氧气具有形成部门甲醇被细菌好氧呼吸耗损。

假如污水厂采取四阶段或五阶段活性污泥工艺，在后续的缺氧段（第二缺氧段） 投加碳源能够取得比内源呼吸更高的反硝化速度����APP，能进一步去除硝酸盐；对三级反硝化系统，如反硝化滤池、反硝化好氧生物滤池等，则弥补碳源对系统的运转很是主要。

由于反硝化进程在主体曝气工艺的下流，进水中的所有消融性BOD都已被去除，所以甲醇凡是投加在反硝化进水中。

甲醇的投加量受硝酸盐（NO3-N） 、亚硝酸盐（NO2-N）和消融氧影响。甲醇的需要量能够经由过程式（1）计较。

甲醇需要量：

2.47NO3-N+1.53NO2-N+0.87DO（1）

现实运转中凡是按每反硝化去除1mg/L硝酸盐投加3mg/L甲醇斟酌，然后按照污水厂的现实负荷和运转环境进行调剂。甲醇投加量的准确节制对三级反硝化系统的运转很是主要。

过量投加不但华侈化学药剂并且会增添反硝化系统出水中BOD的浓度。这对出水BOD浓度要求不高的污水处置厂，问题不会太年夜，可是对BOD限值约为5mg/L或更低的污水处置厂来讲，则是需要重点斟酌的问题。

甲醇的闪点为12 ℃，是高可燃性物资。甲醇的贮存池、管道和其附件和电气系统需要斟酌响应防爆办法。甲醇投加系统凡是宜安装在室外，并阔别其他装备。甲醇储罐应安装浮动式顶盖和压力释放阀与灭火器。

生物除磷中挥发性脂肪酸的投加

生物除磷的机理是经由过程厌氧区中接收挥发性脂肪酸（VFA），同时释放出存储的磷，而在好氧前提下聚磷细菌接收过量的磷。为包管聚磷细菌的滋生和有用的生物除磷感化，需要有足够的挥发性脂肪酸。

污水处置厂的进水中可能有VFA具有，包罗搜集系统的逗留时候较长、设有多级晋升泵站的原水和生物脱氮除磷系统厌氧段中复杂的无机化合物分化发生。若天然发生的VFA含量不足，就需要在厌氧段外加VFA。

对生物除磷系统而言，醋酸与丙酸的夹杂液是外加VFA的最好选择。实践中利用最遍及的是醋酸溶液。若需要投加VFA （例如在进水中增添消融性BOD，此中部门将经由过程厌氧段的发酵进程转化为可用的VFA），则凡是去除每毫克磷需要外加VFA 5～10 mg。

凡是醋酸为冰醋酸（近似100%溶液）和84%和56%的溶液形态。冰醋酸固然不像乙醇那样易挥发，但具有相对较低的闪点（40 ℃）和17 ℃的冰点，是以应按规范要求斟酌避免燃烧，同时必需采纳办法避免凝固。贮存池、管道和附件等都需采取金属材料。

醋酸具有侵蚀性，凡是采取316号不锈钢。若在暖和的天气前提下利用冰醋酸，因为其相对较低的闪点，需要斟酌采取惰性气体垫层或浮顶。现实利用中建议采取低浓度的醋酸水溶液。

固然，投加VFA其实不能完全去除系统出水的TP浓度；假如需要出水TP很低，依然需要采取化学除磷，经由过程投加化学药剂将磷沉淀去除。

碱度的投加

碱度是权衡污水对酸的中和能力的目标。碱度与pH紧密亲密相干，对生物脱氮除磷工艺的污水厂相当主要。

硝化进程中碱度的耗损致使污水pH降落，操纵铁盐或铝盐进行化学沉淀除磷也会形成碱度降落。

pH降落致使硝化反映速度下降，当pH约为6时硝化住手；pH值低在7时，聚糖菌会与聚磷菌产生合作，影响聚磷菌操纵VFA能力，从而影响生物除磷结果。别的，碱度也反应了污水的缓冲能力，即应对分歧进水水质pH转变的能力。

是以，为包管硝化反映的进行，一些污水处置厂需要外加碱度。有很多化学药品能够用来弥补碱度。化学药品的选择遭到本地天然前提、本地化学品价钱和操作人员偏好的影响。

能够用在弥补碱度的化学物资有氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钙（消石灰）［Ca（OH）2］和氧化钙（生石灰）（CaO） 等。

氢氧化钠价钱较高，可是与氢氧化钙比拟，利用操作更便利，贮存和投加系统的年运转费用较低；氢氧化钙凡是以固体物资的情势出售，在利用前必需成浆，石灰浆池易产生结垢；氧化钙需熟化，熟化操作进程的劳动情况卑劣且劳动强度年夜，保持装备运转需花费年夜量人力。

弥补碱度投加系统设想时，一般采取50～100 mg/L（CaCO3计）作为出水的方针碱度。现实运转时每一个厂都必需进行零丁评估，以肯定多年夜的出水碱度能包管出水pH值不变。

在肯定投加量时，需要斟酌后续工艺对出水pH和碱度的影响。凡是氯气会增添酸度，进一步下降出水的pH值；次氯酸钠会增添碱度；用铁盐或铝盐沉淀除磷，当好氧池中铝盐或铁盐过量投加时，发生氢氧化物沉淀会增添碱度耗损。

凡是对铝盐，发生每毫克氢氧化铝需要耗损5.56mg 的CaCO3。对铁盐，发生每毫克氢氧化铁需要耗损2.69mg的CaCO3。

氢氧化钠属在强碱，若投加过量，会形成pH较着上升。稀释后的氢氧化钠溶液必需在低在0 ℃的前提下冷冻保留。50%的氢氧化钠溶液的冰点约为12.8 ℃，是以其贮存池和管道必需加热并保温。一旦液体温度低在12.8 ℃，氢氧化钠将结晶并从溶液中析出。产生结晶的氢氧化钠很难被再次消融。氢氧化钠用厂内供水或饮用水进行现场稀释，在夹杂点易呈现结垢现象。

是以，稀释系统夹杂点处的管道接口应设想成易清洗的情势；氢氧化钠的投加点也轻易产生结垢，建议氢氧化钠投加在回流污泥管，因回流污泥管中流量较年夜，能够庇护管线避免结垢。

化学除磷中的药剂投加

化学除磷的根基道理是将消融性的磷转化为化学沉淀物，在污泥沉淀进程中去除。用在废水中化学沉淀除磷的化学物资有铁盐、铝盐和钙盐，此中铁盐较为经常使用。

化学除磷药剂的投加量需连系全部处置系统进行斟酌。应充实操纵生物除磷感化对磷的接收，使化学药剂获得有用操纵，并使污泥的产量最小化。

按照出水中的磷浓度的分歧方针，化学药剂能够在分歧的投加点投加，如图1所示。若在初沉池中进行化学除磷，还需要斟酌下流微生物对磷的需求。若投加药剂去除过量的磷，则生物系统将面对养分物资缺少的问题。

铁或亚铁化合物能够在初沉池前投加，并在初沉池中沉淀。铁盐的除磷结果取决在反映时候的长短。完全反映需要5 ~ 10 min，是以需要铁盐与污水的夹杂反映区以构成难溶沉淀物。

若没有前提设置夹杂反映区，则需将药剂投加在更上游的区域，以包管足够的逗留时候。铁盐也能够在二沉池前投加，铁盐沉淀物在沉淀池上游构成，并在沉淀池中从系统平分离。

亚铁盐在曝气池前投加，由于亚铁离子氧化成铁离子需要耗损额外的氧气；过量投加会增添出水中的离子浓度，是以亚铁离子不克不及在二沉池中投加。过量或未反映的亚铁离子一旦被带入消毒系统，将耗损氯气，同时构成沉淀（提超出跨越水总悬浮固体TSS浓度）。

另外，若采取紫外线消毒系统，铁会干扰紫外线的接收，在灯管上构成淤积，加速灯管的清洗频次。建议每一个污水处置厂进行小试，以肯定到达出水消融性磷方针值所需的现实摩尔投加量。

凡是磷沉淀所需的铁盐摩尔投加量基在出水期望的消融性磷浓度而非进水磷浓度。若初沉池将磷的浓度下降到1mg/L，需要投加的铁盐Fe3＋∶P的摩尔比为1.67∶1或质量比3∶1；在二级处置系统中去除0.5mg/L消融性磷需要投加的铁盐Fe3＋∶P的摩尔比2.27∶1或质量比4.1∶1。

另外， 投加铁离子没法使出水中消融性磷浓度低在0.10 mg/L。要到达这个浓度， 则需要投加的铁盐与磷的摩尔比为12∶1。

铁盐或亚铁盐呈酸性，是以需斟酌存储和操作的问题。可用博璃纤维加强塑料（FRP） 或聚乙烯存储池来存储氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁或硫酸亚铁。计量泵可采取爬动泵、螺杆泵或隔阂泵。应尽可能在接近投加点四周添加，以削减电镀感化的影响。泵体需采取聚氯乙烯（PVC）材料。管道、阀门和配件需采取PVC或过氯乙烯（CPVC）材料。在工作或处置任何铁盐溶液时，操作人员需穿着手套和护面罩等小我防护设备。

化学药剂投加节制

为了监测并节制化学药剂投加，需测定污水厂出水中氮磷浓度和相干碱度的目标和污水厂进水、处置工艺相干阶段的浓度。凡是可在实验室进行阐发或利用在线监测系统。

化学药剂投加量的节制可采取人工节制、主动流量节制、经由过程流量和进水浓度进行的主动前馈节制，和经由过程流量、进水浓度和出水浓度进行的主动前馈、反馈节制。

结语

投加化学药剂必定会增添举措措施扶植费用和平常运转费用，应按照排放或操纵的尺度肯定是不是需要投加化学药剂；药剂的有用操纵取决在正确的投加剂量和恰当的夹杂办法。最初必需强调要做好靠得住的防护办法，包管运转保护人员的平安和健康。

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