脫氮除磷是污水處理系統(tǒng)的一項重要功能，要保障脫氮除磷處理達標，很重要的一點就是要保證給微生物提供充足的有機物。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)， 需要補充堿度以維持整個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、什么時候需要加藥劑？
生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個過程。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， 硝酸鹽將被作為細胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供氧體被還原成氮氣。因此， 以去除硝酸鹽為目標的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在。
來源包括進水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細胞的腐爛物和各類上清液回流等。當進水溶解性有機物不足而脫氮要求很高時， 則需要通過補充化學(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， 能進一步去除硝酸鹽； 對于三級反硝化系統(tǒng)， 如反硝化濾池、反硝化好氧生物濾池等， 則補充碳源對于系統(tǒng)的運行非常重要。因為反硝化過程在主體曝氣工藝的下游，進水中的所有溶解性BOD都已經(jīng)被去除，所以甲醇通常投加于反硝化進水中。
3、投加量怎么計算？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。
污水處理廠的進水中可能有VFA存在， 包括收集系統(tǒng)的停留時間較長、設(shè)有多級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？投加量怎么計算？
對于生物除磷系統(tǒng)而言， 醋酸與丙酸的混合液是外加VFA的最佳選擇。實踐中使用最普遍的是醋酸溶液。若需要投加VFA （例如在進水中增加溶解性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)，但具有相對較低的閃點（40 ℃） 以及17 ℃的冰點，因此應(yīng)按規(guī)范要求考慮防止燃燒， 同時必須采取措施防止凝固。儲存池、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號不銹鋼。若在溫暖的氣候條件下使用冰醋酸， 由于其相對較低的閃點， 需要考慮采用惰性氣體墊層或浮頂。實際應(yīng)用中建議采用低濃度的醋酸鈉溶液。當然， 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？
堿度是衡量污水對酸的中和能力的指標。堿度與pH密切相關(guān)， 對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， 利用鐵鹽或鋁鹽進行化學(xué)沉淀除磷也會造成堿度下降。pH下降導(dǎo)致硝化反應(yīng)速率降低， 當pH約為6時硝化停止； pH值低于7時， 聚糖菌會與聚磷菌發(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)對不同進水水質(zhì)pH變化的能力。因此，為保證硝化反應(yīng)的進行一些污水處理廠需要外加堿度。有許多化學(xué)藥品可以用來補充堿度?；瘜W(xué)藥品的選擇受到當?shù)刈匀粭l件、當?shù)鼗瘜W(xué)品價格以及操作人員偏好的影響。
2、可以用于補充堿度的化學(xué)物質(zhì)有哪些？投加量怎么計算？
可以用于補充堿度的化學(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。氫氧化鈉價格較高， 但是與氫氧化鈣相比， 使用操作更方便， 儲存及投加系統(tǒng)的年運行費用較低； 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環(huán)境惡劣且勞動強度大， 維持設(shè)備運行需耗費大量人力。
補充堿度投加系統(tǒng)設(shè)計時， 一般采用50～100 mg/L（CaCO3計） 作為出水的目標堿度。實際運行時每個廠都必須進行單獨評估， 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， 需要考慮后續(xù)工藝對出水pH和堿度的影響。通常氯氣會增加酸度，進一步降低出水的pH值； 次氯酸鈉會增加堿度； 用鐵鹽或鋁鹽沉淀除磷， 當好氧池中鋁鹽或鐵鹽過量投加時， 產(chǎn)生氫氧化物沉淀會增加堿度消耗。