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在生活污水處理中為什么要投堿(復合堿)
時間:2025-03-26 09:22瀏覽次數:
  在生活污水處理中,投加復合堿(如氫氧化鈉、碳酸鈉、石灰等)的主要目的是為了調節和維持生化反應所需的pH值和堿度,尤其是針對硝化反應這一關鍵脫氮環節。以下是具體原因及作用機制:
 
  1. 維持硝化反應所需的pH和堿度
 
 (1)硝化反應消耗堿度
 
  硝化過程(NH?? → NO?? → NO??)由自養型硝化菌(如Nitrosomonas和Nitrobacter)完成,其化學反應式為:

 
    NH4+?+2O2?NO3?+2H++H2?O


  每氧化1mg NH??-N會消耗7.14mg CaCO?堿度,并產生H?(酸性物質),導致pH下降。
 
  pH影響硝化速率:
 
  硝化菌最適pH范圍為7.5~8.5,當pH<7.0時硝化速率顯著降低,pH<6.5時硝化反應幾乎停滯。
 
  (2)復合堿的作用

  補充堿度:投加復合堿(如Na?CO?、NaOH)中和H?,維持pH穩定。
 
  例如:Na?CO? + 2H? → 2Na? + CO?↑ + H?O
 
  優選復合堿的原因:
 
  比單一堿(如石灰)更易溶解,反應溫和,避免局部pH劇烈波動。
 
  碳酸鹽類(如NaHCO?)還能提供HCO??緩沖體系,增強系統抗pH沖擊能力。
 
  2. 其他需投堿的場景復合堿

  (1)進水pH偏低或波動大

  生活污水進水pH可能因工業廢水混入或管道腐蝕導致偏低(如pH<6.0),需預調至中性(6.5~7.5)以保障微生物活性。
 
  (2)反硝化過程堿度回收不足

  反硝化(NO?? → N?)會回收部分堿度(3.57mg CaCO?/mg NO??-N),但若反硝化不完全或碳源不足,堿度無法充分補償硝化消耗。
 
 (3)化學除磷協同需求

  化學除磷(如投加鋁鹽、鐵鹽)會消耗堿度,需額外補堿避免pH驟降。
 
  3. 投堿的注意事項

 (1)投加量與計算

  理論計算:根據進水NH??-N濃度和堿度差值確定投加量。
 
  例如:進水NH??-N=30mg/L,堿度=100mg CaCO?/L,則需補充堿度≈30×7.14−100≈114mg/L CaCO?。
 
  實際需通過小試調整,避免過量投加導致pH>9.0(抑制微生物)。
 
 (2)投加點選擇

  好氧池前端:確保堿度在硝化反應前均勻分布。
 
  多點投加:針對大水量或長流程工藝,分段投加更穩定。
 
 (3)堿的類型選擇

  碳酸鈉(Na?CO?):緩沖能力強,適合長期運行。
 
  氫氧化鈉(NaOH):見效快,但需嚴格控制投加量(易導致pH驟升)。
 
  石灰(Ca(OH)?):成本低,但易結垢,適合大型污水廠。


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