生化系统加药量计算

2024-12-06 16:58 宁夏

生化系统加药是维持微生物所需营养组分平衡的重要手段，传统观点认为碳氮磷比为100:5:1有利于生化系统，该观点是美国工程院院士Perry L.McCarty提出，主要依据是细菌的原生质化学式为C60H87N12O23P，其中C占52.40%、N占12.23%、P占2.26%，对于好氧池，在被降解的BOD5中，约有20%的BOD5被用于细胞物质的合成，另外80%被用来进行能量代谢，所以碳氮磷比为(52.40/0.2):12.23:2.26，各项除以2.26，得到碳氮磷比为115.9:5.4:1，这就是100:5:1的由来。

在实际运行过程中，我们除了需要注重碳氮磷之间的关系，还要注重碱度与氮的关系，只有这样才能使生化系统降碳脱氮除磷的效果最优。为此，我们需要保证生化系统进水同时满足以下条件：

（1）BOD5/TN≥4；

（2）BOD5/TP≥17；

（3）总碱度（以CaCO3计）/NH3-N≥7.14。

为了保证上述条件，我们可能需要投加的药剂包括碳源、氮源、磷盐、碱，有时在生化系统后，由于TP达不到出水要求，还要考虑化学除磷，投加混凝剂，本文分享生化系统各种药剂投加量的简便计算方法，供水处理运营人员参考。

一、碳源类药剂

碳源加药量计算可按下式计算。

式中，C为碳源的加药量，g/h；TN为进水总氮含量，mg/L；BOD5-in为进水BOD5含量，mg/L；Q为进水量，m³/h；CBOD5为碳源药剂的BOD5当量，g/g，对于常用碳源类药剂，乙酸钠、葡萄糖、甲醇的BOD5当量可按下表选取。

二、氮源类药剂

很多水处理运营人员仅考虑了对生化系统补充碳源，以实现脱氮的目的，忽略了投加氮源和磷盐，导致系统碳氮磷比失调。

式中，N为碳源的加药量，g/h；BOD5-in为进水BOD5含量，mg/L；N为进水总氮含量，mg/L；Q为进水量，m³/h；NN为氮源药剂的氮当量，对于常用的氮源类药剂，尿素、硫酸铵、硝酸铵的氮当量可按下表选取。

三、磷盐类药剂

磷盐加药量可按下式计算。

式中，P为磷盐的加药量，g/h；BOD5-in为进水BOD5含量，mg/L；TP为进水总磷含量，mg/L；Q为进水量，m³/h；PP为磷盐药剂的磷当量，对于常用的磷盐类药剂，磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、过磷酸钙的磷当量可按下表选取。

四、碱度类药剂

碱度类药剂加药量可按下式计算。

式中，A为碱度类药剂的加药量，g/h；NH3为进水氨氮含量，mg/L；ALK为进水总碱度（以CaCO3计），mg/L；AALK为碱度类药剂的碱度当量，g/g，对于常用的碱度类药剂，氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的碱度当量可按下表选取。

五、化学除磷药剂

常用的化学除磷药剂有石灰、聚合氯化铝，其反应原理如下所示。

由于投加石灰除磷需要在pH≥11时才能起到除磷效果，所以不建议使用石灰。对于聚合氯化铝除磷，药剂投加量为生化系统出水总磷含量的5~10倍。

水处理科技学报

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