水處理中的堿度

  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，對于生物脫氮除磷工藝的污水廠至關重要。

  硝化過程中堿度的消耗導致污水pH下降，利用鐵鹽或鋁鹽進行化學沉淀除磷也會造成堿度下降。

  pH下降導致硝化反應速率降低，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，即應對不同進水水質pH變化的能力。

  可以用于補充堿度的化學物質有氫氧化鈉（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，儲存及投加系統的年運行費用較低；氫氧化鈣通常以固體物質的形式出售，在使用前必須成漿，石灰漿池易發生結垢；氧化鈣需熟化，熟化操作過程的勞動環境惡劣且勞動強度大，維持設備運行需耗費大量人力。

  補充堿度投加系統設計時，一般采用50～100mg/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值穩定。

  在確定投加量時，需要考慮后續工藝對出水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，產生氫氧化物沉淀會增加堿度消耗。通常對于鋁鹽，產生每毫克氫氧化鋁需要消耗5.56mg的CaCO3。對于鐵鹽，產生每毫克氫氧化鐵需要消耗2.69mg的CaCO3。

  氫氧化鈉屬于強堿，若投加過量，會造成pH明顯上升。稀釋后的氫氧化鈉溶液必須在低于0℃的條件下冷凍保存。50%的氫氧化鈉溶液的冰點約為12.8℃，因此其儲存池及管道必須加熱并保溫。一旦液體溫度低于12.8℃，氫氧化鈉將結晶并從溶液中析出。發生結晶的氫氧化鈉很難被再次溶解。氫氧化鈉用廠內供水或飲用水進行現場稀釋，在混合點易出現結垢現象。

  因此，稀釋系統混合點處的管道接口應設計成易清洗的形式；氫氧化鈉的投加點也容易發生結垢，建議氫氧化鈉投加于回流污泥管，因回流污泥管中流量較大，可以保護管線防止結垢。