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(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。
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(xì)胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供氧體被還原成氮?dú)狻Ｒ虼耍?以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在。
來源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細(xì)胞的腐爛物和各類上清液回流等。當(dāng)進(jìn)水溶解性有機(jī)物不足而脫氮要求很高時(shí)， 則需要通過補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)以提供反硝化過程所需要的碳源。
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^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。
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、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。
4、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5～10 mg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(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。
5、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。若在溫暖的氣候條件下使用冰醋酸， 由于其相對(duì)較低的閃點(diǎn)， 需要考慮采用惰性氣體墊層或浮頂。實(shí)際應(yīng)用中建議采用低濃度的醋酸鈉溶液。當(dāng)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。
堿度的投加
1、什么情況需要投加堿度？
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(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。
2、可以用于補(bǔ)充堿度的化學(xué)物質(zhì)有哪些？投加量怎么計(jì)算？
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量投加時(shí)， 產(chǎn)生氫氧化物沉淀會(huì)增加堿度消耗。