脫氮除磷是污水處理系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，要保障脫氮除磷處理達(dá)標(biāo)，很重要的一點(diǎn)就是要保證給微生物提供充足的有機(jī)物。又想馬兒跑得快，又想馬兒不吃草是不行的。

  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

1、什么時(shí)候需要加藥劑？

  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)狻?/span>

  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(lèi)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。

2、有哪些碳源？投加在哪個(gè)位置？

  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。其中甲醇的使用最普遍， 且被證明是最合適的碳源。

  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。

3、投加量怎么計(jì)算？

  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：

  2.47NO3-N+1.53NO2-N+0.87DO （1）

  實(shí)際運(yùn)行中通常按每反硝化去除1 mg/L硝酸鹽投加3 mg/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5 mg/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。

4、甲醇投加系統(tǒng)的安全措施

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

1、為什么需要投加VFA？

  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。

2、常用的VFA是什么？投加量怎么計(jì)算？

  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的最佳選擇。實(shí)踐中使用最普遍的是醋酸溶液。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）， 則通常去除每毫克磷需要外加VFA 5～10 mg。

  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。

3、醋酸的安全存放措施

  醋酸具有腐蝕性， 通常采用316號(hào)不銹鋼。若在溫暖的氣候.........