化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
污水處理|硝化反應(yīng)為什么需要投加堿度？怎么計算與監(jiān)測,？
閱讀：61 發(fā)布時間：2025-4-18污水處理中的硝化反應(yīng)是指硝化細(xì)菌將污水中的氨氮（NH3-N）轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮（NO2-N）和硝酸鹽氮（NO3-N）的過程,。硝化反應(yīng)是污水處理過程中重要的一步,，因為氨氮在水中可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，這些物質(zhì)對人類和環(huán)境都有害，其中堿度是硝化作用的重要影響因素,。
堿度的外在表現(xiàn)就是PH的高低,，pH值酸堿度是影響硝化作用的重要因素。硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)很敏感,，在pH中性或微堿性條件下（pH為8～9的范圍內(nèi)）,，其生物活性強，硝化過程迅速,。
當(dāng)pH＞9.6或＜6.0時,，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。
若pH＞9.6時,，雖然NH4+轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-的過程仍然異常迅速,，但是從NH4的電離平衡關(guān)系可知，NH3的濃度會迅速增加,。由于硝化菌對NH3極敏感,，結(jié)果會影響到硝化作用速率。
在酸性條件下,，當(dāng)pH＜7.0時硝化作用速度減慢,， pH＜6.5硝化作用速度顯著減慢，硝化速率將明顯下降,。pH＜5.0時硝化作用速率接近零,。
pH下降的原因有兩個，一是進(jìn)水堿度不高,。二是進(jìn)水碳源不足,，無法補充硝化消耗的一半的堿度。
由硝化方程式可知,，隨著NH3-N被轉(zhuǎn)化成NO3-N,，會產(chǎn)生部分礦化酸度H+，這部分酸度將消耗部分堿度,，每克NH3-N轉(zhuǎn)化成NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計),。因而當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又較高時，便會耗盡污水中的堿度,，使混合液中的pH值降低至7.0以下,，使硝化速率降低或受到抑制。
如果無強酸排人,，正常的城市污水應(yīng)該是偏堿性的,，即pH一般都大于7.0，此時的pH則主要取決于人流污水中堿度的大小,。
所以,，在生物硝化反應(yīng)器中,，應(yīng)盡量控制混合液pH＞7.0，制pH＞7.0,，是生物硝化系統(tǒng)順利進(jìn)行的前提,。而要準(zhǔn)確控制pH，pH＜6.5時,，則必須向污水中加堿,。應(yīng)進(jìn)行堿度核算。
在硝化過程中需要消耗一定量的堿度,，如果污水中沒有足夠的堿度,，硝化反應(yīng)將導(dǎo)致pH值的下降，使反應(yīng)速率減緩,，所以硝化反應(yīng)要順利進(jìn)行就必須使污水中的堿度大于硝化所需的堿度,。
在實際工程應(yīng)用中，對于典型的城市污水,，進(jìn)水中NH3-N濃度一般為20～40mg／L（TKN約50～60mg／L）,，堿度約200mg／L(以Na2CO3計)左右。
Aqualysis 800A運用滴定比色原理,，對水質(zhì)堿度進(jìn)行在線監(jiān)測及水軟化過程質(zhì)量控制,結(jié)構(gòu)緊湊,，操作簡單,且精確度高，試劑消耗少,維護(hù)成本低,可長時間連續(xù)運行,。尤其適用循環(huán)冷卻水,、鍋爐用水等軟化水質(zhì)堿度的檢測及控制，搭配MCS系列通道分配器可輕松實現(xiàn)2-8通道水堿度測量,。
堿度是衡量污水對酸的中和能力的指標(biāo)，對于生物脫氮除磷工藝的污水廠至關(guān)重要,。戈普儀器在線堿度分析儀Aqualysis 800A可以準(zhǔn)確,、及時、全面地監(jiān)測水中堿度含量,，確保硝化反應(yīng)能夠正常進(jìn)行,。