摘要：文章针对污水处理厂经常出现清水池外送水碱度偏低问题，从药剂选用、药剂投加地点及投加控制量的核算等方面入口，提出相应的解决对策。解决了清水池碱度偏低的问题，为今后向客户提供稳定的水质奠定基础。同时文章还提出生产工艺控制的预防性调控，每一套生产装置为下一套生产装置提供合格水池，便于污水处理车间整体的生产稳定运行。
关键词：碱度；药剂；碳酸钠；预防性
污水处理厂收集炼油厂、橡胶厂等工业废水后，利用隔油池、浮选池、鼓风曝气池、生物滤池、活性炭罐、纤维罐等一系列污水二级处理和二沉池出水的深度处理后送至客户端，供循环水及锅炉使用。近些年客户锅炉用水的使用经验和一些研究资料表明，原水的碱度对锅炉及管道的影响巨大，碱度过低会对锅炉及管道材质造成腐蚀，长期运行就会有一定的安全隐患，对操作人员和装置本身都会有很大的潜在威胁。针对此问题我们开展了大量的分析与实践，最终解决了碱度偏低的问题，为客户装置的稳定运行提供了有利保障。
1问题提出
外送回用水水质COD、PH、氨氮等均符合要求，但是碱度存在偏低问题，客户要求外送水碱度不低于80mg/L，否则降低回用水使用量甚至停止使用。针对此问题，我们从药剂投加类型、药剂投加地点、药剂投加量的控制等方面进行了分析与实践。
2应对措施
2.1药剂投加类型的选择长期以来，对于PH和碱度的提高，投加药剂的选择上有强碱与弱碱的选择，污水处理厂采用了氢氧化钠和碳酸钠。首先从成本上来看，氢氧化钠价格要高于碳酸钠，长期运行投加，会导致生产运行费用增加；其次从实际运行上来看，投加氢氧化钠后外送水PH上升较快，可达到10以上，但是碱度却升高较少，而且投加量较难控制，在投加过程中经常会出现PH的大幅波动，影响生产的整体平稳性。主要是由于污水反应溶液是一个复杂的缓冲系统，PH和碱度并非呈线性管线。对于碳酸钠，属于强碱弱酸盐，它在水溶液中有一个缓冲作用，在调控水溶液PH和碱度方面较为稳定，便于生产的平稳调控，故而选择碳酸钠作为调控碱度的投加药剂。2.2药剂投加地点的选择从图1可以看出当二沉池出水碱度高于55mg/L时，通过在生物滤池投加碳酸钠可以保障清水池碱度在75mg/L以上；但是当二沉池出水碱度低于55mg/L时，通过在生物滤池进水投加碳酸钠来则很难提高清水池的碱度。而且此时曝气池内硝化作用不充分，会导致二沉池出水氨氮升高，从而影响整个生化处理过程的正常稳定运行。因此重新选定药剂的投加地点为鼓曝池进水处，对生化系统采取预防性药剂投加，这样虽然在药剂消耗方面有所增加，但是却保证了整个处理过程的稳定有效运行，节省了问题事后处理的质量整改成本和整改的时间成本。2.3药剂投加量的控制2.3.1碱度偏低时的现象（1）污水处理厂出水碱度偏低问题自2012年11月底一直持续到2013年2月8日。综合这几次碱度出现很低的情况，结合上游污水来水水质分析，恰逢上游公司排放乙醇胺污水至污水厂，所以推定二沉池出水碱度较低情况的出现与来水水质变化有很大关系。（2）清水池碱度偏低时一般皆与二沉池出水碱度降低有关，从生物滤池进水开始补充碳酸钠，虽然PH有所上升，但是由于该段流程水利停留时间较短，生物滤池硝化消耗碱度，最终使清水池碱度仍然不能提高很多。2.3.2西区生化处理中氨氮硝化反应与碱度消耗量的关系（1）曝气池运行正常情况。生化系统在水质平稳，进水氨氮在35mg/L以下，出水氨氮合格时，出水碱度此时也在较高范围，根据运行数据统计2012年1月1日－2012年8月22日期间出水碱度平均为132mg/L。曝气池碱度消耗量和氨氮去除量的比值为5.57，比传统的理论值7.14要低一些。由此可见，鼓曝池在正常运行期间碱度消耗量与氨氮去除量的比值要小于理论值。（2）鼓曝池运行异常情况。现象1：出水氨氮较低，但是碱度消耗明显增加，导致出水碱度很低。现象2：出水氨氮超标时。现象3：出水氨氮去除不高，但是生化系统碱度消耗较大。2.3.3综合分析（1）生化系统在出现碱度降低现象时一般首先是氨氮间断出现超标，碱度消耗比之前有所增加；其次是硝化细菌对氨氮无去除效果，碱度甚至出现高于生化进水碱度的现象；之后出现氨氮持续超标，去除率不高，但是碱度消耗却比以往增加很多，这可能是硝化细菌在为适应环境摄取大量有机碳源营养物质造成的；然后就是氨氮去除率增加，出水氨氮合格，但是碱度消耗仍然很高，这可能是硝化细菌在对数生长期所致；最后生化系统会进入稳定期，也就是正常的污泥周期运行过程。（2）正常的鼓曝池碱度消耗与氨氮去除量比值为5.5－6.6之间，此值为对近两年出水氨氮、碱度均正常情况下的估算平均值。如果出现该值有较大幅度的变动，那么在生产运行调控中就需要注意了。（3）在预处理阶段没有很好控制的时候，就要根据出水水质情况，进水水质、水量等进行理论核算，出水碱度控制在100mg/L以上[1]可以满足硝化细菌生长和代谢的需求。在鼓曝池进水及时投加适量药剂，在确保出水碱度同时，生化系统就能正常有效运行；再结合生物滤池的药剂投加，来确保清水池碱度合格。
3运行效果
从图2可以看出4月初出水碱度一度出现数值偏低的情况，但是通过预防性药剂投加和后续投加相结合，从而使整个污水处理流程合理调控，确保了清水池碱度一直较为稳定，基本未出现不合格情况。
4结束语
碱度作为污水生化处理过程中硝化反映的重要影响因素，要合理调控好碱度和PH，碱度和进水氨氮之间的关系，防止因为来水水质波动或者调控不及时导致的出水异常问题；同时在进行水质调控的过程中，预防性调控的经济效益和时间效益要远远高于事后预防。在今后的工作过程中要更加注重统计分析，掌握污水处理的规律性，更好的为生产服务。
参考文献
[1]陈建伟，郑平，陈晓光，等.短程硝化过程碱度变化规律与控制对策研究[J].中国给水排水，2011，11：105-108.
[2]王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].北京：科学出版社，1999.
作者：张博 单位：北京燕山威立雅水务有限责任公司
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