污水處理廠回用水堿度的調控對策研究

摘 要：文章針對污水處理廠經常出現清水池外送水堿度偏低問題，從藥劑選用、藥劑投加地點及投加控制量的核算等方面入口，提出相應的解決對策。解決了清水池堿度偏低的問題，為今后向客戶提供穩定的水質奠定基礎。同時文章還提出生產工藝控制的預防性調控，每一套生產裝置為下一套生產裝置提供合格水池，便于污水處理車間整體的生產穩定運行。

關鍵詞：堿度；藥劑；碳酸鈉；預防性

污水處理廠收集煉油廠、橡膠廠等工業廢水后，利用隔油池、浮選池、鼓風曝氣池、生物濾池、活性炭罐、纖維罐等一系列污水二級處理和二沉池出水的深度處理后送至客戶端，供循環水及鍋爐使用。

近些年客戶鍋爐用水的使用經驗和一些研究資料表明，原水的堿度對鍋爐及管道的影響巨大，堿度過低會對鍋爐及管道材質造成腐蝕，長期運行就會有一定的安全隱患，對操作人員和裝置本身都會有很大的潛在威脅。針對此問題我們開展了大量的分析與實踐，最終解決了堿度偏低的問題，為客戶裝置的穩定運行提供了有利保障。

1 問題提出

外送回用水水質COD、PH、氨氮等均符合要求，但是堿度存在偏低問題，客戶要求外送水堿度不低于80mg/L，否則降低回用水使用量甚至停止使用。針對此問題，我們從藥劑投加類型、藥劑投加地點、藥劑投加量的控制等方面進行了分析與實踐。

2 應對措施

2.1 藥劑投加類型的選擇

長期以來，對于PH和堿度的提高，投加藥劑的選擇上有強堿與弱堿的選擇，污水處理廠采用了氫氧化鈉和碳酸鈉。

首先從成本上來看，氫氧化鈉價格要高于碳酸鈉，長期運行投加，會導致生產運行費用增加；其次從實際運行上來看，投加氫氧化鈉后外送水PH上升較快，可達到10以上，但是堿度卻升高較少，而且投加量較難控制，在投加過程中經常會出現PH的大幅波動，影響生產的整體平穩性。主要是由于污水反應溶液是一個復雜的緩沖系統，PH和堿度并非呈線性管線。對于碳酸鈉，屬于強堿弱酸鹽，它在水溶液中有一個緩沖作用，在調控水溶液PH和堿度方面較為穩定，便于生產的平穩調控，故而選擇碳酸鈉作為調控堿度的投加藥劑。

2.2 藥劑投加地點的選擇

從圖1可以看出當二沉池出水堿度高于55mg/L時，通過在生物濾池投加碳酸鈉可以保障清水池堿度在75mg/L以上；但是當二沉池出水堿度低于55mg/L時，通過在生物濾池進水投加碳酸鈉來則很難提高清水池的堿度。而且此時曝氣池內硝化作用不充分，會導致二沉池出水氨氮升高，從而影響整個生化處理過程的正常穩定運行。因此重新選定藥劑的投加地點為鼓曝池進水處，對生化系統采取預防性藥劑投加，這樣雖然在藥劑消耗方面有所增加，但是卻保證了整個處理過程的穩定有效運行，節省了問題事后處理的質量整改成本和整改的時間成本。

2.3 藥劑投加量的控制

2.3.1 堿度偏低時的現象

（1）污水處理廠出水堿度偏低問題自2012年11月底一直持續到2013年2月8日。綜合這幾次堿度出現很低的情況，結合上游污水來水水質分析，恰逢上游公司排放乙醇胺污水至污水廠，所以推定二沉池出水堿度較低情況的出現與來水水質變化有很大關系。

（2）清水池堿度偏低時一般皆與二沉池出水堿度降低有關，從

生物濾池進水開始補充碳酸鈉，雖然PH有所上升，但是由于該段流程水利停留時間較短，生物濾池硝化消耗堿度，最終使清水池堿度仍然不能提高很多。

2.3.2 西區生化處理中氨氮硝化反應與堿度消耗量的關系

（1）曝氣池運行正常情況。生化系統在水質平穩，進水氨氮在35mg/L以下，出水氨氮合格時，出水堿度此時也在較高范圍，根據運行數據統計2012年1月1日-2012年8月22日期間出水堿度平均為132mg/L。曝氣池堿度消耗量和氨氮去除量的比值為5.57，比傳統的理論值7.14要低一些。由此可見，鼓曝池在正常運行期間堿度消耗量與氨氮去除量的比值要小于理論值。（2）鼓曝池運行異常情況。現象1：出水氨氮較低，但是堿度消耗明顯增加，導致出水堿度很低。現象2：出水氨氮超標時。現象3：出水氨氮去除不高，但是生化系統堿度消耗較大。

2.3.3 綜合分析

（1）生化系統在出現堿度降低現象時一般首先是氨氮間斷出現超標，堿度消耗比之前有所增加；其次是硝化細菌對氨氮無去除效果，堿度甚至出現高于生化進水堿度的現象；之后出現氨氮持續超標，去除率不高，但是堿度消耗卻比以往增加很多，這可能是硝化細菌在為適應環境攝取大量有機碳源營養物質造成的；然后就是氨氮去除率增加，出水氨氮合格，但是堿度消耗仍然很高，這可能是硝化細菌在對數生長期所致；最后生化系統會進入穩定期，也就是正常的污泥周期運行過程。（2）正常的鼓曝池堿度消耗與氨氮去除量比值為5.5-6.6之間，此值為對近兩年出水氨氮、堿度均正常情況下的估算平均值。如果出現該值有較大幅度的變動，那么在生產運行調控中就需要注意了。（3）在預處理階段沒有很好控制的時候，就要根據出水水質情況，進水水質、水量等進行理論核算，出水堿度控制在100mg/L以上[1]可以滿足硝化細菌生長和代謝的需求。在鼓曝池進水及時投加適量藥劑，在確保出水堿度同時，生化系統就能正常有效運行；再結合生物濾池的藥劑投加，來確保清水池堿度合格。

3 運行效果

從圖2可以看出4月初出水堿度一度出現數值偏低的情況，但是通過預防性藥劑投加和后續投加相結合，從而使整個污水處理流程合理調控，確保了清水池堿度一直較為穩定，基本未出現不合格情況。

4 結束語

堿度作為污水生化處理過程中硝化反映的重要影響因素，要合理調控好堿度和PH，堿度和進水氨氮之間的關系，防止因為來水水質波動或者調控不及時導致的出水異常問題；同時在進行水質調控的過程中，預防性調控的經濟效益和時間效益要遠遠高于事后預防。在今后的工作過程中要更加注重統計分析，掌握污水處理的規律性，更好的為生產服務。

參考文獻

[1]陳建偉，鄭平，陳曉光，等.短程硝化過程堿度變化規律與控制對策研究[J].中國給水排水，2011，11：105-108.

[2]王洪臣.城市污水處理廠運行控制與維護管理[M].北京：科學出版社，1999.