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| 關于氮（N）、磷(lin)（P）投加量的詳解 |
| 發(fa)表時間：2020-01-08 14:19:05 作者：admin |
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?? 氮(dan)(dan)、磷等(deng)營養(yang)元素是(shi)維持微生(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)長、繁殖的(de)(de)重要因(yin)素，如果(guo)不(bu)能滿足微生(sheng)(sheng)物對(dui)(dui)營養(yang)元素(N、P)的(de)(de)需(xu)要，微生(sheng)(sheng)物就不(bu)能正常生(sheng)(sheng)長繁殖，那么活性(xing)污(wu)泥對(dui)(dui)廢水(shui)的(de)(de)凈(jing)化功能也將隨(sui)著微生(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)命的(de)(de)結束而消失，因(yin)此，對(dui)(dui)于(yu)成分單一，氮(dan)(dan)、磷營養(yang)元素比較缺乏(fa)的(de)(de)工(gong)業廢水(shui)來說，氮(dan)(dan)、磷營養(yang)元素的(de)(de)及時(shi)、適量投加就顯得尤為重要了。N、P是活性污泥的(de)主體(ti)-微生物的(de)重要(yao)組成部分(fen)，因此(ci)，了解(jie)微生物營(ying)養需(xu)要(yao)的(de)基(ji)礎是了解(jie)細胞(bao)的(de)化學組成。細胞的(de)化學(xue)分析表明：微生(sheng)物(wu)細(xi)胞含有大量水分(約 80%)，其余為(wei)干物(wu)質(約 20%)，干物(wu)質由(you)有機(ji)(ji)物(wu)質(約 90%)和無機(ji)(ji)物(wu)質(約 10%)組成。在有機物質中碳占(zhan)到了首位（約(yue)(yue) 53.1%），氮位居第三（約(yue)(yue) 12.4%）；在無機物(wu)質(zhi)中磷居首位(50%)，其(qi)余為硫、鈉等。通常，微生物(wu)細胞(bao)可表示為 C60H87O23N12P，由此可見，N、P對微生物(wu)來說(shuo)是必不可少(shao)的。另一(yi)(yi)方(fang)面，大多(duo)數的廢水成分龐雜，一(yi)(yi)般能提供微生物所需的各種營(ying)養成分，但(dan)是對(dui)于那些成分比較(jiao)單一(yi)(yi)的工業污水來(lai)說(shuo)，廢水中 N、P的相對(dui)含(han)量非常(chang)的少。根據最(zui)小因(yin)子定律(lv)-微生(sheng)物生(sheng)長受相對(dui)含量(liang)最(zui)低而不是絕對(dui)含量(liang)最(zui)少的營養物質的限制-可以看(kan)出，用(yong)生(sheng)物法(fa)處理工業廢水的時候，N、P 易成(cheng)為限制性因(yin)子。因此，在(zai)活性污泥法處理成分單一的(de)工業污水時，氮、磷的(de)投加是必(bi)要的(de)。2、N、P 的投加量對活性污(wu)泥(ni)的影響(xiang)營養(yang)元素(su)(N、P)在活(huo)(huo)性污(wu)泥培菌和正常運行(xing)階段都是非常重要的，因此，氮(dan)、磷的投加量對(dui)活(huo)(huo)性污(wu)泥法處理成分(fen)單一的工(gong)業(ye)污(wu)水產生的影響：在活性污泥法處理污水的(de)(de)過程中，氮(dan)、磷的(de)(de)投加(jia)不足對污水處理的(de)(de)影響主(zhu)要表現在以下幾個方(fang)面(mian)：活性污泥在(zai)分(fen)(fen)解有(you)機(ji)物(wu)時需(xu)要(yao)配合比(bi)例(li)的氮、磷(lin)營養元素投加，當氮、磷(lin)出現不足的時候，就不能(neng)產(chan)生足量(liang)的微生物(wu)分(fen)(fen)解有(you)機(ji)物(wu)了(le)。在(zai)缺乏營養(yang)劑的狀態下(xia)，活性污泥合成過(guo)程中得不到氮(dan)磷的足量的配合，絮(xu)凝性隨即轉差。由于(yu)活性污泥(ni)(ni)絮凝性較差，過量(liang)細(xi)小(xiao)的(de)活性污泥(ni)(ni)絮團(tuan)就更不能(neng)發(fa)揮較好的(de)沉降性了(le)，絲狀菌(jun)膨脹就是氮、磷營養(yang)元素投(tou)加不足的(de)一個表(biao)現(xian)，同樣，由于(yu)沒能(neng)合(he)成足夠(gou)的(de)微生物來應對進流(liu)相對高(gao)濃度的(de)有機物，活性污泥(ni)(ni)處(chu)于(yu)高(gao)負荷(he)狀態(tai)，在污泥(ni)(ni)負荷(he)較高(gao)的(de)狀態(tai)下，出(chu)現(xian)活性污泥(ni)(ni)沉降性差就成了(le)必然現(xian)象了(le)。活性污泥會發生解體或絮凝(ning)不佳，所導(dao)致的液(ye)面浮渣及(ji)泡沫現象也就隨之而(er)來(lai)。處理效率的(de)下降還(huan)是因(yin)為合(he)成細菌(jun)體(ti)的(de)時候(hou)營(ying)養劑的(de)不(bu)(bu)足(zu)而導致，不(bu)(bu)能有效和足(zu)量的(de)合(he)成。同時，活性污泥(ni)(ni)結構的松散和因(yin)沉降性差而流失是導致活性污泥(ni)(ni)處理效率差的另(ling)一(yi)個原(yuan)因(yin)。(4)二沉池放流(liu)出(chu)水帶呈棕黃(huang)色二(er)沉池放(fang)流(liu)出水(shui)呈現(xian)(xian)棕(zong)黃(huang)色有多(duo)種(zhong)原(yuan)因(yin)，其(qi)中(zhong)因(yin)為活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)缺乏氮、磷營(ying)養元素的(de)(de)足夠補(bu)充(chong)而導致活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)合成和(he)代(dai)謝的(de)(de)故障，就會發生活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)的(de)(de)解(jie)體(ti)(ti)，當解(jie)體(ti)(ti)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)溶解(jie)到水(shui)體(ti)(ti)中(zhong)時便發現(xian)(xian)二(er)沉池放(fang)流(liu)出水(shui)的(de)(de)異常了。在(zai)活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法處理污(wu)(wu)水的(de)前期，對活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)培養、馴化(hua)階段(duan)，如果氮(dan)、磷(lin)營養元素投加(jia)不足(zu)，就(jiu)會嚴(yan)重的(de)影響活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)濃度的(de)提(ti)升。表現為(wei)：活性污泥的濃度(du)低，很(hen)長(chang)一段時間(jian)后(hou)掛膜不成功(gong)。活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)培(pei)菌階段，營(ying)養元素(N、P)的(de)投加要求和正(zheng)常培(pei)菌一(yi)樣，需(xu)(xu)要嚴格掌握，但是(shi)相對于正(zheng)常運行(xing)時投加營(ying)養元素的(de)量而言，是(shi)需(xu)(xu)要略(lve)高一(yi)點(dian)的(de)，基本上要高過正(zheng)常值的(de) 15%左右，目的(de)也(ye)是(shi)在于為活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)快(kuai)速(su)培(pei)菌啟動(dong)成功提供必(bi)要的(de)外(wai)圍條(tiao)件，同時也(ye)為活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)培(pei)菌過程中快(kuai)速(su)增殖的(de)活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)濃度提供必(bi)要的(de)保(bao)證(zheng)。氮、磷營養(yang)元素(su)投(tou)加過(guo)量(liang)同樣對活性污(wu)(wu)泥沉(chen)降不(bu)利的，其(qi)在(zai)活性污(wu)(wu)泥法處理污(wu)(wu)水的過(guo)程(cheng)中對系統(tong)的不(bu)良影響主要表現在(zai)以下幾個方面：(1) 二(er)沉池(chi)滋長青苔或藻類(lei)青苔和藻類一樣，利用(yong)光合作用(yong)進(jin)行繁殖(zhi)，需要營養(yang)元(yuan)素(N、P)作為必要元(yuan)素。當營養(yang)劑投加過量時(shi)，極易導致(zhi)在二沉池出(chu)水(shui)堰(yan)口(kou)滋生(sheng)青(qing)苔。在(zai)水質處理較(jiao)好時(shi)也(ye)可(ke)發(fa)現藻類的蹤跡。其(qi)原因(yin)是由于投入生(sheng)化系統(tong)的(de)氮、磷(lin)過(guo)量，活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)不能全部利用，就(jiu)會出現(xian)(xian)相對(dui)的(de)富(fu)營(ying)養化現(xian)(xian)象。由此也會降低(di)生物濾(lv)池(chi)的(de)處理效率(lv)，通常會降低(di) 10%的(de)去除(chu)效率(lv)，其(qi)原因在于(yu)滋(zi)生的(de)藻(zao)類(lei)并不具備降解廢水(shui)中有機物的(de)能(neng)力，其(qi)只需(xu)要(yao)營養劑及陽光作(zuo)為生長繁(fan)殖所需(xu)的(de)能(neng)量。二(er)沉池發生(sheng)污(wu)(wu)泥上浮的(de)原因很多，但由(you)于氮、磷營(ying)養元素投(tou)加過(guo)(guo)多導致的(de)活(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥上浮，多半是活(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥中存在過(guo)(guo)量的(de)氮而(er)導致活(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥在厭氧狀態下發生(sheng)了活(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥的(de)反硝化(hua)現象(xiang)。反硝化過(guo)程(cheng)中產生的氣體(ti)攜活性污泥絮(xu)團上(shang)浮(fu)，其(qi)上(shang)浮(fu)狀態常呈雪花樣片狀上(shang)浮(fu)。(3)活(huo)性污(wu)泥(ni)系統中生物相的變化氮、磷營養(yang)元(yuan)素投加(jia)過量還會導(dao)致活性污泥系統中生物相的變化。這(zhe)些變化(hua)可以從觀(guan)察原生動物種(zhong)類(lei)(lei)中得到印證(zheng)，主要表現在爬行(xing)類(lei)(lei)纖毛蟲的(de)數量變化(hua)上，如：累枝蟲代替鐘形(xing)蟲占優(you)勢等(deng)活性污泥原生動(dong)物(wu)的變化(hua)。從這個方面可(ke)以發現氮、磷營養元素投加過(guo)多(duo)，在一(yi)定時期(qi)內對活性污泥中的(de)微(wei)生(sheng)物影響不(bu)大，但是(shi)長期(qi)過(guo)量投加，微(wei)生(sheng)物種群將發生(sheng)變化(hua)，對處理的(de)效果也會產(chan)生(sheng)比較嚴重的(de)影響。活(huo)性污(wu)泥(ni)中微(wei)生物的(de)量是(shi)一(yi)定(ding)的(de)，微(wei)生物生長(chang)所需要的(de)營養元素(N、P)的(de)量也(ye)是(shi)一(yi)定(ding)的(de)。如果(guo)投加(jia)的營養元(yuan)素(N、P)的量(liang)太多，就(jiu)會有一部分的 N、P未被利用，它們(men)就(jiu)會隨(sui)著處理(li)(li)過(guo)的污(wu)水(shui)(shui)一起排放出二沉(chen)池，造成二沉(chen)出水(shui)(shui)中的 N、P 含(han)量(liang)過(guo)高，會使(shi)污(wu)水(shui)(shui)的處理(li)(li)效果(guo)變差，在一定程度上會加(jia)劇水(shui)(shui)體的富營養化。氮、磷營養元素投加量的(de)確(que)定是合理投加營養劑的(de)前提(ti)。在好氧過(guo)程中(zhong)確認投加氮、磷(lin)(lin)營養元(yuan)素的量的時候，通常采(cai)用如下的經(jing)驗比例進行計算，即有機物:氮:磷(lin)(lin)=100:5:1。比例式(shi)中(zhong)，有機物(wu)可以(yi)用 C 來(lai)(lai)(lai)表示(shi)，氮可以(yi)用 N 來(lai)(lai)(lai)表示(shi)，磷用 P 來(lai)(lai)(lai)表示(shi)，表達(da)式(shi)可以(yi)轉變為：C:N:P=100:5:1。此比(bi)值可(ke)以理解為每分解 100g 有機物，對應需要(yao)消耗(hao) 5g氮和 1g 的(de)(de)磷，才能保證活性污泥分解有機物時對營養劑的(de)(de)需求是(shi)平衡的(de)(de)。在實際的(de)工(gong)程應用(yong)中(zhong)往(wang)往(wang)發現，通過理(li)論計算出的(de)N、P投加量往(wang)往(wang)較實際需求量大，分析其(qi)主要原因是：進流污(wu)水(shui)、廢水(shui)中或(huo)多或(huo)少還(huan)是含有營(ying)養元素的(de)，如(ru)果忽略了(le)這部分營(ying)養元素的(de)含量，按理論投加量投加，就會出現(xian)排放水(shui)氮(dan)、磷超標了(le)。因此，要對進流污水、廢水中氮、磷(lin)值引起足夠重(zhong)視，將此部分氮磷(lin)含量(liang)計算出來(lai)，從理論計算值中扣除掉(diao)，這(zhe)樣(yang)投加的(de)氮、磷(lin)含量(liang)就不會過量(liang)了(le)。目前對(dui)N的爭議比較少，一般認同為TKN，除了(le)特定(ding)的工(gong)業污水，實際進水中有(you)機氮很少，所以(yi)投加中按氨氮投加計算居多，N源的投加量為：1）尿素(su)作為添加N源（CH4N2O 分子(zi)量：60.06 g/mol）尿素含N量46.7%，若需(xu)添加1g N源，則需(xu)添加尿素Y=1/0.467=2.14 g2）硫酸銨做為添加N源(yuan)（(NH4)2·SO4分子量：132.14）硫酸(suan)銨含(han)N量 21.2%，若需添加(jia)1g N 源(yuan)，則需添加(jia)硫酸(suan)銨Y=1/0.212=4.72 g3）硝(xiao)酸銨(an)做為添(tian)加N源（NH4NO3分子量(liang)80g/mol）硝酸(suan)銨含(han)N量(liang) 35%，若(ruo)需(xu)添(tian)加1g N 源(yuan)，則需(xu)添(tian)加硝酸(suan)銨Y=1/0.35=2.86 g普通污泥(ni)培養一般按CNP比100：5：1計(ji)算，目前對TP是沒有爭議的(de)(de)一(yi)般認同為磷(lin)酸(suan)(suan)鹽，除了(le)特定的(de)(de)有機磷(lin)與次磷(lin)的(de)(de)工業污水，實際投加(jia)中按磷(lin)酸(suan)(suan)鹽計(ji)算，P源(yuan)的(de)(de)投加(jia)量(liang)為：Z—P源換(huan)算成的(de)磷(lin)酸鹽的(de)量1）磷酸(suan)二氫鈉作為添加P源（Na2HPO4.7H2O，分子量(liang)268.07 g/mol）磷酸(suan)二(er)氫鈉(na)含P量(liang) 11.57%，若需添加1g P 源，則需添加磷酸(suan)二(er)氫鈉(na)Z=1/ 0.1157=8.64 g2）磷(lin)酸二氫鉀做(zuo)為添加P源（K2HPO4-3H2O，分子(zi)量(liang) 228.22磷(lin)酸二(er)氫(qing)鉀含P量13.6%，若(ruo)需添加1g P源，則需添加磷(lin)酸二(er)氫(qing)鉀Z=1/ 0.136 =7.35 g磷(lin)肥中(zhong)有效磷(lin)為可(ke)溶性的五氧化二磷(lin)(P?O5，分子量141.94g/mol)磷(lin)肥(fei)中有效磷(lin)含量為12%，P?O5的含P 量為 43.66%，若需添(tian)加1g P源，則(ze)需添(tian)加磷(lin)肥(fei)Z=1/(0.12×0.4366)=19.09 g |
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