投加化學(xué)藥劑必然會(huì)增加設(shè)施建設(shè)費(fèi)用和日常運(yùn)行費(fèi)用，應(yīng)根據(jù)排放或利用的標(biāo)準(zhǔn)確定是否需要投加化學(xué)藥劑；藥劑的有效利用取決于準(zhǔn)確的投加劑量和適當(dāng)?shù)幕旌洗胧?。后必須?qiáng)調(diào)要做好可靠的防護(hù)措施，保證運(yùn)行維護(hù)人員的安全和健康。污水處理藥劑該如何投加使用效果比較好？如何計(jì)算出準(zhǔn)確的投加量？

首先化學(xué)藥劑投加控制

為了監(jiān)測(cè)并控制化學(xué)藥劑投加，需測(cè)定污水廠出水中氮磷濃度和相關(guān)堿度的指標(biāo)以及污水廠進(jìn)水、處理工藝相關(guān)階段的濃度。通常可在試驗(yàn)室進(jìn)行分析或使用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。化學(xué)藥劑投加量的控制可采用人工控制、自動(dòng)流量控制、通過(guò)流量及進(jìn)水濃度進(jìn)行的自動(dòng)前饋控制，以及通過(guò)流量、進(jìn)水濃度以及出水濃度進(jìn)行的自動(dòng)前饋、反饋控制。

化學(xué)除磷中的藥劑投加

化學(xué)除磷的基本原理是將溶解性的磷轉(zhuǎn)化為化學(xué)沉淀物，在污泥沉淀過(guò)程中去除。用于廢水中化學(xué)沉淀除磷的化學(xué)物質(zhì)有鐵鹽、鋁鹽和鈣鹽，其中鐵鹽較為常用。

化學(xué)除磷藥劑的投加量需結(jié)合整個(gè)處理系統(tǒng)進(jìn)行考慮。應(yīng)充分利用生物除磷作用對(duì)磷的吸收，使化學(xué)藥劑得到有效利用，并使污泥的產(chǎn)量小化。

根據(jù)出水中的磷濃度的不同目標(biāo)，化學(xué)藥劑可以在不同的投加點(diǎn)投加，如圖1所示。若在初沉池中進(jìn)行化學(xué)除磷，還需要考慮下游微生物對(duì)磷的需求。若投加藥劑去除了過(guò)量的磷，則生物系統(tǒng)將面臨營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏的問(wèn)題。

鐵或亞鐵化合物可以在初沉池前投加，并在初沉池中沉淀。鐵鹽的除磷效果取決于反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短。完全反應(yīng)需要5 ~ 10 min，因此需要鐵鹽與污水的混合反應(yīng)區(qū)以形成難溶沉淀物。

若沒(méi)有條件設(shè)置混合反應(yīng)區(qū)，則需將藥劑投加在更上游的區(qū)域，以保證足夠的停留時(shí)間。鐵鹽也可以在二沉池前投加，鐵鹽沉淀物在沉淀池上游形成，并在沉淀池中從系統(tǒng)中分離。

亞鐵鹽在曝氣池前投加，因?yàn)閬嗚F離子氧化成鐵離子需要消耗額外的氧氣；過(guò)量投加會(huì)增加出水中的離子濃度，因此亞鐵離子不能在二沉池中投加。過(guò)量或未反應(yīng)的亞鐵離子一旦被帶入消毒系統(tǒng)，將消耗氯氣，同時(shí)形成沉淀（提高出水總懸浮固體TSS濃度）。

此外，若采用紫外線(xiàn)消毒系統(tǒng)，鐵會(huì)干擾紫外線(xiàn)的吸收，在燈管上形成淤積，加快燈管的清洗頻率。建議每個(gè)污水處理廠進(jìn)行小試，以確定達(dá)到出水溶解性磷目標(biāo)值所需的實(shí)際摩爾投加量。

通常磷沉淀所需的鐵鹽摩爾投加量基于出水期望的溶解性磷濃度而非進(jìn)水磷濃度。若初沉池將磷的濃度降低到1mg/L，需要投加的鐵鹽Fe3＋∶P的摩爾比為1.67∶1或質(zhì)量比3∶1；在二級(jí)處理系統(tǒng)中去除0.5mg/L溶解性磷需要投加的鐵鹽Fe3＋∶P的摩爾比2.27∶1或質(zhì)量比4.1∶1。

此外， 投加鐵離子無(wú)法使出水中溶解性磷濃度低于0.10 mg/L。要達(dá)到這個(gè)濃度， 則需要投加的鐵鹽與磷的摩爾比為12∶1。

鐵鹽或亞鐵鹽呈酸性，因此需考慮存儲(chǔ)和操作的問(wèn)題?？捎貌ＡЮw維增強(qiáng)塑料（FRP） 或聚乙烯存儲(chǔ)池來(lái)存儲(chǔ)氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵。計(jì)量泵可采用蠕動(dòng)泵、螺桿泵或隔膜泵。應(yīng)盡量在接近投加點(diǎn)附近添加，以減少電鍍作用的影響。泵體需采用聚氯乙烯（PVC）材料。管道、閥門(mén)及配件需采用PVC或過(guò)氯乙烯（CPVC）材料。在工作或處理任何鐵鹽溶液時(shí)，操作人員需穿戴手套和護(hù)面罩等個(gè)人防護(hù)裝備。

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。

可以用于補(bǔ)充堿度的化學(xué)物質(zhì)有氫氧化鈉（NaOH）、氫氧化鈣（消石灰）［Ca（OH）2］和氧化鈣（生石灰）（CaO） 等。

氫氧化鈉價(jià)格較高，但是與氫氧化鈣相比，使用操作更方便，儲(chǔ)存及投加系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用較低；氫氧化鈣通常以固體物質(zhì)的形式出售，在使用前必須成漿，石灰漿池易發(fā)生結(jié)垢；氧化鈣需熟化，熟化操作過(guò)程的勞動(dòng)環(huán)境惡劣且勞動(dòng)強(qiáng)度大，維持設(shè)備運(yùn)行需耗費(fèi)大量人力。

補(bǔ)充堿度投加系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用50～100 mg/L（CaCO3計(jì)）作為出水的目標(biāo)堿度。實(shí)際運(yùn)行時(shí)每個(gè)廠都必須進(jìn)行單獨(dú)評(píng)估，以確定多大的出水堿度能保證出水pH值穩(wěn)定。

在確定投加量時(shí)，需要考慮后續(xù)工藝對(duì)出水pH和堿度的影響。通常氯氣會(huì)增加酸度，進(jìn)一步降低出水的pH值；次氯酸鈉會(huì)增加堿度；用鐵鹽或鋁鹽沉淀除磷，當(dāng)好氧池中鋁鹽或鐵鹽過(guò)量投加時(shí)，產(chǎn)生氫氧化物沉淀會(huì)增加堿度消耗。

通常對(duì)于鋁鹽，產(chǎn)生每毫克氫氧化鋁需要消耗5.56mg 的CaCO3。對(duì)于鐵鹽，產(chǎn)生每毫克氫氧化鐵需要消耗2.69mg的CaCO3。

氫氧化鈉屬于強(qiáng)堿，若投加過(guò)量，會(huì)造成pH明顯上升。稀釋后的氫氧化鈉溶液必須在低于0 ℃的條件下冷凍保存。50%的氫氧化鈉溶液的冰點(diǎn)約為12.8 ℃，因此其儲(chǔ)存池及管道必須加熱并保溫。一旦液體溫度低于12.8 ℃，氫氧化鈉將結(jié)晶并從溶液中析出。發(fā)生結(jié)晶的氫氧化鈉很難被再次溶解。氫氧化鈉用廠內(nèi)供水或飲用水進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)稀釋?zhuān)诨旌宵c(diǎn)易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。

因此，稀釋系統(tǒng)混合點(diǎn)處的管道接口應(yīng)設(shè)計(jì)成易清洗的形式；氫氧化鈉的投加點(diǎn)也容易發(fā)生結(jié)垢，建議氫氧化鈉投加于回流污泥管，因回流污泥管中流量較大，可以保護(hù)管線(xiàn)防止結(jié)垢。