污水处理过程中指标的影响和控制--营养成分（2）

四、营养成分投加点位确认

    在污水处理过程中，营养剂的投加点位置取决于污水的性质、处理工艺和营养剂的种类等因素。主要考虑的是投加营养成分是为了达到何种效果。

以下是一些常见的投加点位置：

1.生物处理单元前端：

（1）在活性污泥法的曝气池前端投加营养剂是比较常见的做法。污水进入曝气池后，微生物需要立即获取营养物质来进行新陈代谢和分解污染物。例如，对于生活污水中的有机物降解，微生物需要氮、磷等营养元素来构建自身细胞和进行能量代谢。在曝气池前端投加营养剂，可以使微生物在一开始就接触到充足的营养，有利于它们快速繁殖并发挥处理污水的功能。

（2）在生物膜法的进水端投加营养剂是较为合适的。污水流经生物膜载体时，生物膜上的微生物会吸收营养物质并分解污水中的污染物。在进水端投加营养剂，能保证微生物在污水刚接触生物膜时就有足够的营养供应，促进生物膜的生长和对污染物的分解作用。以生物滤池为例，当处理含有高浓度难降解有机物的工业污水时，若污水中营养成分不均衡，在滤池进水口投加营养剂可以调节微生物的生长环境。投加营养剂后，微生物能够更好地适应污水水质，提高对有机物的去除率，比如对印染废水中残留染料的去除效率可以得到提升。

2.污水调节池

均质调节池的主要作用是调节污水的水质和水量，使其更加均匀稳定。在这里投加营养剂有一定的优势。因为不同时段收集来的污水成分可能会有较大差异，在调节池中投加营养剂可以提前对污水的营养成分进行调配。例如，对于一些含有间歇性高浓度污染物的工业废水，在调节池中加入营养剂可以使污水在进入后续生物处理单元之前，其营养成分就达到微生物生长所需的合适比例。这样可以避免后续生物处理过程中由于营养不均衡而导致微生物活性受到抑制的情况发生。同时，在调节池中投加营养剂还可以利用搅拌设备等使营养剂与污水充分混合，提高营养剂的利用效率。

3.回流污泥管道或污泥消化池

在带有污泥回流的污水处理工艺（如传统活性污泥法）中，在污泥回流管道中投加营养剂也是一种选择。因为回流污泥中含有大量的微生物，在管道中补充营养剂可以为这些微生物提供额外的营养，使其在回到曝气池等处理单元之前就得到滋养，增强其活性。投加到管道中也避免了不均匀的状态，节省了搅拌机械成本。

为了营养剂投加后与进水快速混合，可以借鉴管道混合器的原理来改变这种不利状况，即在营养剂投加入生化系统之前就让营养剂与进流污水、废水进行充分的混合。当然也可将营养剂投加到初沉池的出水堰中，同样能够达到相同的效果。

五、营养成分的投加方式

1.直接投加：直接将适量的固体营养剂撒入污水调节池或者生物处理单元的前端进水口。这种方式可能会导致营养剂溶解不及时，影响微生物对营养物质的吸收。同时，如果投加量过多，固体营养剂可能会在池底堆积，造成局部浓度过高，对微生物产生毒性。所以在投加后，需要适当搅拌使营养剂尽快溶解均匀。

2.溶解后投加：先将固体营养剂溶解在一定量的水中，制成营养液，然后再将营养液投加到污水中。一般来说，溶解固体营养剂的水要清洁，避免带入新的杂质。在配制营养液时，要注意控制溶解温度和浓度。一些营养剂在高温下可能会发生分解，影响其效果，而且浓度过高的营养液可能会出现结晶等问题。

3.计量泵投加：利用计量泵将液体营养剂（如甲醇溶液、醋酸钠溶液等碳源）按照设定的流量和时间精确地投加到污水中。计量泵可以根据污水处理系统的实际需求，调整投加的速度和剂量。这种投加方式精度高，能够实现自动化控制，适用于处理规模较大、对处理效果要求严格的污水处理厂。液体营养剂的储存需要注意防止泄漏和变质，有些液体营养剂（如甲醇）具有毒性和可燃性，要做好安全防护措施。4.重力投加：将液体营养剂放置在高位容器中，利用重力作用使营养剂自然流入污水中。这种方式一般需要通过阀门来控制流量。重力投加方式简单、成本低，但投加精度相对较低，容易受到液位差和管道阻力等因素的影响。它适用于对投加精度要求不高、处理水量较小的场合。而且在使用过程中，要注意保持高位容器的液位稳定，防止因液位变化过大导致投加量不稳定。

六、营养成分的投加量计算

营养剂投加量的确定是合理投加营养剂的前提。在确认投加营养剂的量时，一般来说，活性污泥法中微生物对营养元素的需求比例（以质量比计）通常遵循 BOD?:N:P = 100:5:1（BOD?即五日生化需氧量，是衡量污水中可被微生物分解的有机物含量的指标）。比例式中，有机物用BOD值来表示，氮用N来表示，磷用P来表示。

实践中此比例值计算的时候，由于BOD值计算的滞后性，我们一般用COD值来反推BOD值。但是，反推的比值需要检测多个对比值进行最终确认，而且也需要进行定期校验确认，这是COD转换为BOD正确性的重要保证。

此比值我们可以理解为每分解100g有机物，对应的需要消耗5g氮和1g磷.才能保证活性污泥分解有机物时对营养剂的需求是平衡的。下面通过一个例子来说明如何计算营养剂的投加量。
日处理水量：20000m3/d;进入生化系统的C0D值：500mg/L;B0D/C0D=0.4;尿素含氮量：46%：磷酸含磷量：85%。
计算：每天投加尿素量=20000×500×0.4/1000×5/100/0.46=435kg

式中20000—每日处理水量；500-进入生化系统的有机物浓度；0.4一有机物浓度C0D值转化为B0D值；1000一单位换算，即克转化为千克；5一有机物：氮：磷=100：5：1中氮的需求量比例；100一有机物：氮：磷=100：5：1中有机物的需求量比例；0.46一尿素中有效氮的含量。

计算：每天投加磷酸量=20000×500×0.4/1000×1/100/0.85=47kg

式中20000—每日处理水量；500一进入生化系统的有机物浓度；0.4一有机物浓度C0D值转化为B0D值；1000一单位换算，即克转化为千克；1一有机物：氨：磷=100：5：1中，氨的需求量比例；100一一有机物：氮：磷=100：5：1中，有机物的需求量比例；0.85一磷酸中磷的含量。

七、营养剂投加和污泥负荷的关系

营养剂的投加量主要是依据进水中的有机物含量决定。同样，活性污泥负荷与进水中有机物含量关系密切。

当进水中有机物含量过高时，就需要更多量的活性污泥与之对应，增加活性污泥浓度自然需要更多的营养剂作为合成细胞体的补充。

相反，则活性污泥对营养剂的需求降低。活性污泥负荷的调整就活性污泥浓度这一可调措施来讲，往往是滞后的，但是，营养剂投加的调整则需要先行对应，这也是活性污泥浓度跟随调整的基础。

八、营养剂投加和活性污泥沉降比的关系

活性污泥沉降比的好坏受到诸多方面的影响，这也是通过活性污泥沉降比的全程观察能够了解活性污泥系统诸多方面影响因素的原因。营养剂投加不足同样可以在活性污泥沉降比中得以确认。

当活性污泥缺乏营养剂的时候，活性污泥会出现解絮、菌胶闭细小、出水混浊等现象，主要还是因为活性污泥缺乏营养剂，导致活性污泥中微生物合成细胞体受限。这样的活性污泥沉降速度缓慢，处理效率低下，必须根据放流出水的氮膦检测数据，系统判断出活性污泥的利营养剂的需求情况，避免出现营养剂投加不足的现象。

营养剂投加过量同样对活性污泥沉降不利，除了会发生污泥反硝化导致的污泥上浮，还会导致活性污泥系统中生物相的变化，我们可以从生物相观察中原生动物的种类得到印证，主要表现在爬行类纤毛虫的数量变化上。如楯纤虫的消失，累枝虫代替钟形虫占优势等活性污泥原生动物的变化。从这个方面可以发现营养剂投加过多，在一定时期内对活性污泥中的微生物影响不大，但是长期过量投加，微生物种群将发生变化，影响的直接后果是活性污泥处理效率的低下。

九、营养剂投加和原水成分的关系

营养剂的投加和进水的原水成分关系密切，因为投加多少营养剂完全取决于进水中的有机物浓度和固有氮磷含量，我们从确定营养剂投加量的公式中就完全可以得到印证。并也提到市政污水由于主要污水来源是居民小区，所以其水质成分比较均匀，微生物所需的各种营养组分都能涉及到，这样的情况下，基本上不要补充额外的营养剂。而工业废水通常会缺少氮磷，但是有的工艺也不见得是这样的情况，主要还要从生产工艺中所用到的化学药品来进行分析。

如果投加含有氮磷的化学药剂作为原辅料，那么来自生产现场的排放废水中就含有或多或少的氮磷成分，有时甚至是过量的，这样对后续生化系统中的微生物来说可能是过量的，其结果是容易导致后段排水的氮磷超标。为此，我们有必要强化前段物化处理系统中对此部分过量氮磷的有效去除，特别是磷，可以通过投加氢氧化钙进行混凝沉淀去除。