污水处理加药时机与条件分析

在污水处理运营中，添加化学药剂是优化处理效果、应对异常情况和达到特定排放标准的关键手段。加药时机和目的可以系统性地分为以下几个主要环节：

一、预处理 / 初级处理阶段

1. 调节pH值：

• 何时加：进水pH值超出微生物适宜范围（通常为6.5-8.5）。

• 加什么：pH过低（酸性）时加碱（如石灰、氢氧化钠）；pH过高（碱性）时加酸（如硫酸、盐酸）。

2. 去除悬浮物/胶体、除油：

• 何时加：当进水悬浮物、胶体或油脂含量高，物理沉淀（如初沉池）效果不佳时。

• 加什么：投加混凝剂（如聚合氯化铝PAC、硫酸铝）和絮凝剂（如聚丙烯酰胺PAM），使细小颗粒凝聚成易于沉降的大絮体。

3. 破除抑制物：

• 何时加：当进水中含有对后续生物处理有毒有害物质时（如余氯、重金属）。

• 加什么：投加还原剂（如亚硫酸氢钠除余氯）或进行化学沉淀。

二、生物处理阶段

1. 补充营养元素：

• 何时加：当进水“营养失衡”，特别是碳氮磷比例（通常约为BOD5:N:P = 100:5:1）不符时，尤其是工业废水或缺磷生活污水。

• 加什么：补充氮源（如尿素）或磷源（如磷酸二氢钠、磷酸）。

2. 控制污泥膨胀：

• 何时加：当发生丝状菌污泥膨胀，导致二沉池泥水分离困难时。

• 加什么：投加氧化剂（如次氯酸钠、双氧水）选择性杀灭丝状菌，或投加混凝剂/絮凝剂改善沉淀性。

3. 应急处理冲击负荷：

• 何时加：当遇到高浓度、有毒废水冲击，生物系统受到抑制或面临崩溃风险时。

• 加什么：投加粉末活性炭吸附有毒物质，或投加特定解毒剂。

三、深度处理 / 三级处理阶段

这是化学药剂使用最集中、最关键的环节。

1. 化学除磷：

• 何时加：当总磷排放要求严格，仅靠生物除磷无法达标时。

• 加什么：投加金属盐混凝剂，如铝盐（PAC、硫酸铝）、铁盐（三氯化铁、硫酸亚铁），与磷酸根形成不溶性沉淀物。可加在生物池末端、二沉池前或另设絮凝沉淀池。

2. 化学强化脱氮：

• 何时加：当总氮要求极高，需补充去除残留硝酸盐时（较少用，成本高）。

• 加什么：投加碳源（如乙酸钠、甲醇）进行深度反硝化。

3. 消毒：

• 何时加：在排放或回用前，必须杀灭病原微生物时。

• 加什么：投加消毒剂，如次氯酸钠、二氧化氯、臭氧（也是强氧化剂）或使用紫外（物理法，无化学药剂）。

4. 去除难降解有机物/色度：

• 氧化剂：如芬顿试剂（双氧水+亚铁盐）、臭氧，用于高级氧化分解有机物。

• 混凝/絮凝剂：用于去除胶体态和部分溶解态的带色物质。

• 何时加：出水COD、色度等指标超标，特别是含有溶解性难生物降解有机物时。

• 加什么：

5. 保障膜处理系统：

• 氧化剂（如次氯酸钠）用于清洗和抑制生物污堵。

• 阻垢剂：防止膜表面结垢。

• 还原剂（如亚硫酸氢钠）：用于中和进水中的余氯，保护膜材料。

• 何时加：在MBR、超滤、反渗透等膜工艺中。

• 加什么：

四、污泥处理阶段

1. 调理污泥：

• 何时加：在污泥脱水（如使用带式压滤机、板框压滤机）之前，改善污泥的脱水性能。

• 加什么：投加絮凝剂（通常是阳离子PAM），使细小污泥颗粒凝聚成团，释放结合水。

核心控制原则与注意事项

1. “按需投加”原则：所有化学药剂的投加都应以水质化验数据和工艺诊断为依据，避免盲目和过量投加。

2. “先物理、生物，后化学”原则：优先优化物理和生物处理单元，化学药剂作为强化、补充和保障手段，以控制运行成本。

3. 成本与副作用权衡：

• 化学药剂会增加处理成本（药剂费、污泥处置费）。

• 某些药剂（如铁盐、铝盐）会增加污泥产量，可能改变污泥性质。

• 过量投加可能干扰生物系统（如消毒剂、金属盐进入生物池）或导致出水盐分、离子浓度升高。

4. 最佳投加点与混合效果：选择反应充分的投加点，并确保药剂与污水快速、均匀混合。

总结来说，污水处理运营中加化学药剂的核心时机是：调节pH、强化固液分离、应对生物系统异常、深度去除特定污染物（如磷、色度、难降解COD）、消毒以及改善污泥脱水性。 科学、精准的加药策略是运营水平高低的重要体现。