汙(wu)水處理|硝(xiao)化反(fan)應為什(shen)麽需(xu)要投加堿度？怎麽計(ji)算(suan)與監測(ce)？

汙(wu)水處理中的(de)硝(xiao)化反(fan)應是(shi)指(zhi)硝(xiao)化細菌(jun)將(jiang)汙(wu)水中(zhong)的(de)氨氮（NH3-N）轉(zhuan)化為亞硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)（NO2-N）和(he)硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)（NO3-N）的(de)過程。硝(xiao)化反(fan)應是(shi)汙(wu)水處理過程中重(zhong)要的(de)壹步(bu)，因為氨氮(dan)在水中(zhong)可(ke)以轉化為亞硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)和(he)硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)，這些(xie)物(wu)質(zhi)對(dui)人(ren)類(lei)和(he)環(huan)境(jing)都有害(hai)，其中堿(jian)度是(shi)硝(xiao)化作(zuo)用(yong)的(de)重(zhong)要影響(xiang)因素。

堿度(du)的(de)外(wai)在表現(xian)就(jiu)是(shi)PH的(de)高低，pH值(zhi)酸堿(jian)度是(shi)影(ying)響(xiang)硝(xiao)化作(zuo)用(yong)的(de)重(zhong)要因素。硝(xiao)化細菌(jun)對(dui)pH反(fan)應很(hen)敏感(gan)，在pH中性(xing)或微(wei)堿(jian)性(xing)條(tiao)件下(xia)（pH為8～9的(de)範圍(wei)內），其生物(wu)活(huo)性(xing)強(qiang)，硝(xiao)化過程迅速(su)。

當pH＞9.6或＜6.0時(shi)，硝(xiao)化菌(jun)的(de)生物(wu)活(huo)性(xing)將(jiang)受(shou)到(dao)抑制(zhi)並趨於停止。

若(ruo)pH＞9.6時，雖(sui)然(ran)NH4+轉化為NO2-和(he)NO3-的(de)過程仍然(ran)異(yi)常迅速，但是從NH4的(de)電(dian)離(li)平(ping)衡(heng)關系可(ke)知(zhi)，NH3的(de)濃(nong)度會(hui)迅速(su)增加。由(you)於硝(xiao)化菌(jun)對NH3極(ji)敏感(gan)，結(jie)果會影(ying)響(xiang)到(dao)硝(xiao)化作(zuo)用(yong)速(su)率(lv)。

在酸性(xing)條(tiao)件下(xia)，當pH＜7.0時硝(xiao)化作(zuo)用(yong)速(su)度(du)減慢， pH＜6.5硝(xiao)化作(zuo)用(yong)速(su)度(du)顯著減(jian)慢(man)，硝(xiao)化速(su)率將明顯下(xia)降。pH＜5.0時(shi)硝(xiao)化作(zuo)用(yong)速(su)率(lv)接近零(ling)。

pH下(xia)降的(de)原(yuan)因有兩(liang)個，壹是(shi)進(jin)水(shui)堿度不(bu)高(gao)。二(er)是進(jin)水碳源不(bu)足，無(wu)法(fa)補(bu)充硝(xiao)化消(xiao)耗(hao)的(de)壹半(ban)的(de)堿度。

由(you)硝(xiao)化方(fang)程式可(ke)知(zhi)，隨(sui)著(zhe)NH3-N被(bei)轉(zhuan)化成(cheng)NO3-N，會產(chan)生部分礦化酸(suan)度H+，這部分酸度(du)將(jiang)消(xiao)耗(hao)部(bu)分堿度(du)，每(mei)克(ke)NH3-N轉化成(cheng)NO3-N約消(xiao)耗(hao)7.14g堿(jian)度(以CaCO3計(ji))。因而當汙(wu)水中(zhong)的(de)堿度不(bu)足而TKN負荷又(you)較(jiao)高(gao)時，便會耗(hao)盡(jin)汙(wu)水中(zhong)的(de)堿度，使混合(he)液中的(de)pH值降低(di)至7.0以下(xia)，使硝(xiao)化速(su)率降低(di)或受(shou)到(dao)抑制(zhi)。

如(ru)果無(wu)強(qiang)酸(suan)排(pai)人(ren)，正(zheng)常的(de)城市(shi)汙(wu)水應(ying)該(gai)是(shi)偏堿(jian)性(xing)的(de)，即pH壹般(ban)都大(da)於7.0，此(ci)時(shi)的(de)pH則(ze)主(zhu)要取決(jue)於人流(liu)汙(wu)水中(zhong)堿度(du)的(de)大(da)小。

所(suo)以，在生物(wu)硝(xiao)化反(fan)應器(qi)中(zhong)，應(ying)盡(jin)量控制混合(he)液pH＞7.0，制pH＞7.0，是(shi)生物(wu)硝(xiao)化系統(tong)順利進行的(de)前提。而(er)要準(zhun)確控(kong)制pH，pH＜6.5時(shi)，則(ze)必(bi)須向汙(wu)水中(zhong)加堿(jian)。應進行堿度(du)核算(suan)。

在硝(xiao)化過程中需(xu)要消(xiao)耗(hao)壹定(ding)量的(de)堿度，如(ru)果汙(wu)水中(zhong)沒有足夠(gou)的(de)堿度，硝(xiao)化反(fan)應將(jiang)導(dao)致(zhi)pH值的(de)下(xia)降，使反(fan)應速(su)率(lv)減(jian)緩(huan)，所以硝(xiao)化反(fan)應要順利進行就必(bi)須使汙(wu)水中(zhong)的(de)堿度大(da)於硝(xiao)化所(suo)需(xu)的(de)堿度。

在實際工程應用(yong)中(zhong)，對(dui)於典型(xing)的(de)城市(shi)汙(wu)水，進(jin)水中(zhong)NH3-N濃(nong)度壹般(ban)為20～40mg／L（TKN約50～60mg／L），堿(jian)度(du)約200mg／L(以Na2CO3計(ji))左右(you)。

Aqualysis 800A運(yun)用(yong)滴(di)定(ding)比(bi)色原(yuan)理，對水(shui)質(zhi)堿度進(jin)行在線監(jian)測(ce)及(ji)水(shui)軟化過程質量控制,結構緊湊，操(cao)作簡單(dan),且(qie)精確(que)度高，試劑消(xiao)耗(hao)少(shao),維(wei)護成本低(di),可(ke)長時(shi)間連續運(yun)行。尤其適(shi)用(yong)循(xun)環(huan)冷卻水、鍋爐用(yong)水(shui)等(deng)軟化水(shui)質堿度(du)的(de)檢測(ce)及(ji)控(kong)制，搭(da)配(pei)MCS系列(lie)通道分配(pei)器(qi)可(ke)輕松(song)實(shi)現(xian)2-8通道水(shui)堿(jian)度測(ce)量。

堿度是衡(heng)量汙(wu)水對(dui)酸的(de)中和(he)能力(li)的(de)指(zhi)標，對(dui)於生物(wu)脫(tuo)氮(dan)除磷工藝的(de)汙(wu)水廠(chang)至關重(zhong)要。戈(ge)普儀器(qi)在線堿(jian)度(du)分析儀(yi)Aqualysis 800A可(ke)以準(zhun)確、及(ji)時(shi)、全面地(di)監(jian)測(ce)水中(zhong)堿度(du)含量，確保硝(xiao)化反(fan)應能夠(gou)正(zheng)常進行。