四种污水处理药剂投加攻略 让你拥有一个完美的脱氮除磷系统

可以用于补充碱度的化学物质有氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钙（消石灰）［Ca（OH）2］和氧化钙（生石灰）（CaO）等。氢氧化钠价格较高，但是与氢氧化钙相比，使用操作更方便，储存及投加系统的年运行费用较低；氢氧化钙通常以固体物质的形式出售，在使用前必须成浆，石灰浆池易发生结垢；氧化钙需熟化，熟化操作过程的劳动环境恶劣且劳动强度大，维持设备运行需耗费大量人力。

补充碱度投加系统设计时，一般采用50～100mg/L（CaCO3计）作为出水的目标碱度。实际运行时每个厂都必须进行单独评估，以确定多大的出水碱度能保证出水pH值稳定。

在确定投加量时，需要考虑后续工艺对出水pH和碱度的影响。通常氯气会增加酸度，进一步降低出水的pH值；次氯酸钠会增加碱度；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，产生氢氧化物沉淀会增加碱度消耗。

通常对于铝盐，产生每毫克氢氧化铝需要消耗5.56mg的CaCO3。对于铁盐，产生每毫克氢氧化铁需要消耗2.69mg的CaCO3。氢氧化钠属于强碱，若投加过量，会造成pH明显上升。稀释后的氢氧化钠溶液必须在低于0℃的条件下冷冻保存。50%的氢氧化钠溶液的冰点约为12.8℃，因此其储存池及管道必须加热并保温。

一旦液体温度低于12.8℃，氢氧化钠将结晶并从溶液中析出。发生结晶的氢氧化钠很难被再次溶解。氢氧化钠用厂内供水或饮用水进行现场稀释，在混合点易出现结垢现象。因此，稀释系统混合点处的管道接口应设计成易清洗的形式；氢氧化钠的投加点也容易发生结垢，建议氢氧化钠投加于回流污泥管，因回流污泥管中流量较大，可以保护管线防止结垢。

04化学除磷中的药剂投加

化学除磷的基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物，在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化学沉淀除磷的化学物质有铁盐、铝盐和钙盐，其中铁盐较为常用。

化学除磷药剂的投加量需结合整个处理系统进行考虑。应充分利用生物除磷作用对磷的吸收，使化学药剂得到有效利用，并使污泥的产量最小化。根据出水中的磷浓度的不同目标，化学药剂可以在不同的投加点投加，如图1所示。若在初沉池中进行化学除磷，还需要考虑下游微生物对磷的需求。若投加药剂去除了过量的磷，则生物系统将面临营养物质缺乏的问题。

铁或亚铁化合物可以在初沉池前投加，并在初沉池中沉淀。铁盐的除磷效果取决于反应时间的长短。完全反应需要5~10min，因此需要铁盐与污水的混合反应区以形成难溶沉淀物。若没有条件设置混合反应区，则需将药剂投加在更上游的区域，以保证足够的停留时间。

铁盐也可以在二沉池前投加，铁盐沉淀物在沉淀池上游形成，并在沉淀池中从系统中分离。亚铁盐在曝气池前投加，因为亚铁离子氧化成铁离子需要消耗额外的氧气；过量投加会增加出水中的离子浓度，因此亚铁离子不能在二沉池中投加。过量或未反应的亚铁离子一旦被带入消毒系统，将消耗氯气，同时形成沉淀（提高出水总悬浮固体TSS浓度）。

此外，若采用紫外线消毒系统，铁会干扰紫外线的吸收，在灯管上形成淤积，加快灯管的清洗频率。建议每个污水处理厂进行小试，以确定达到出水溶解性磷目标值所需的实际摩尔投加量。通常磷沉淀所需的铁盐摩尔投加量基于出水期望的溶解性磷浓度而非进水磷浓度。若初沉池将磷的浓度降低到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；在二级处理系统中去除0.5mg/L溶解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。

此外，投加铁离子无法使出水中溶解性磷浓度低于0.10mg/L。要达到这个浓度，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，因此需考虑存储和操作的问题。可用玻璃纤维增强塑料（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。计量泵可采用蠕动泵、螺杆泵或隔膜泵。应尽量在接近投加点附近添加，以减少电镀作用的影响。泵体需采用聚氯乙烯（PVC）材料。管道、阀门及配件需采用PVC或过氯乙烯（CPVC）材料。在工作或处理任何铁盐溶液时，操作人员需穿戴手套和护面罩等个人防护装备。

05化学药剂投加控制

为了监测并控制化学药剂投加，需测定污水厂出水中氮磷浓度和相关碱度的指标以及污水厂进水、处理工艺相关阶段的浓度。通常可在试验室进行分析或使用在线监测系统。化学药剂投加量的控制可采用人工控制、自动流量控制、通过流量及进水浓度进行的自动前馈控制，以及通过流量、进水浓度以及出水浓度进行的自动前馈、反馈控制。

06结语

投加化学药剂必然会增加设施建设费用和日常运行费用，应根据排放或利用的标准确定是否需要投加化学药剂；药剂的有效利用取决于准确的投加剂量和适当的混合措施。最后必须强调要做好可靠的防护措施，保证运行维护人员的安全和健康。

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