pH對硝化的影響

pH酸堿度是影響硝化作用的重要因素。硝化細菌對pH反應很敏感，在pH中性或微堿性條件下（pH為8～9的范圍內），其生物活性最強，硝化過程迅速。 當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+轉化為NO2-和NO3-的過程仍然異常迅速，但是從NH4的電離平衡關系可知，NH3的濃度會迅速增加。由于硝化菌對NH3極敏感，結果會影響到硝化作用速率。 在酸性條件下，當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：

pH下降的原因有兩個，一是進水堿度不高；二是進水碳源不足，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被轉化成NO3--N，會產生部分礦化酸度H+，這部分酸度將消耗部分堿度，每克NH3-N轉化成NO3--N約消耗7.14g堿度(以CaC03計)。因而當污水中的堿度不足而TKN負荷又較高時，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。

如果無強酸排入，正常的城市污水應該是偏堿性的，即pH一般都大于7.0，此時的pH則主要取決于污水中堿度的大小。所以，在生物硝化反應器中，應盡量控制混合液pH＞7.0，即pH＞7.0是生物硝化系統順利進行的前提。當pH＜6.5時，則必須向污水中加堿。應進行堿度核算。

脫氮需堿量的計算

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，硝化反應將導致pH值的下降，使反應速率減緩，所以硝化反應要順利進行就必須使污水中的堿度大于硝化所需的堿度。

在實際工程應用中，對于典型的城市污水，進水中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。

1.一般來說，在硝化反應中每硝化1gNH3-N需要消耗7.14g堿度，所以硝化過程中需要的堿度量可按下式計算：

堿度＝7.14×QΔCNH3-N×10-3

式中：

Q：日平均污水量，m3／d；

Δ：CNNH3-N：NH3-N濃度的差值，mg／L；

7.14：硝化需堿量系數，kg堿度／kgNH3-N。

2.對于含氨氮濃度較高的工業廢水，通常需要補充堿度才能使硝化反應器內的pH值維持在7.2～8.0之間。計算公式如下：

堿度＝K×7.14×QΔCNH3-N×10-3

式中：K為安全系數，一般為1.2～1.3。

3.實際工程中進行堿度核算應考慮以下幾部分：入流污水中的堿度，生物硝化消耗的堿度，分解BOD5產生的堿度，以及混合液中應保持的剩余堿度。要使生物硝化順利進行，必須滿足下式：

ALKw＋ALKc＞ALKN＋AlKE

如果堿度不足，要使硝化順利進行，則必須投加純堿，補充堿度。投加的堿量可按下式計算：

ΔALK＝（ALKN＋ALKE）-（ALKw＋ALKc）

式中：

ΔALK：系統應補充的堿度，mg／L；

ALKN：為生物硝化消耗的堿量，ALKN一般按硝化每kgNH3-N消耗7.14kg堿計算；

ALKE：混合液中應保持的堿量，ALKE一般按曝氣池排出的混合液中剩余50mg/L堿度(以Na2CO3)計算；

ALKw：原污水中的總堿量；

ALKc：反硝化過程中產生的堿量。

來源：污水處理工作室