当进水pH正常而出水pH持续偏低时,通常意味着在处理过程中有酸性物质生成或引入,导致系统出水pH下降。以下是可能的原因及分析:
一、微生物代谢产生酸性物质
硝化作用:
在污水处理过程中,硝化细菌会将氨氮(NH₃-N)氧化为亚硝酸盐(NO₂⁻)和硝酸盐(NO₃⁻)。这一过程中会产生氢离子(H⁺),导致pH下降。特别是在碳源不足的情况下,硝化细菌可能过度繁殖,加剧pH下降。
异养菌代谢:
异养菌在分解有机物时,如果碳源不足,可能会利用蛋白质等含氮有机物作为碳源,同时释放氨氮。随后,氨氮在硝化细菌的作用下被氧化,同样产生酸性物质。
二、工艺条件与操作问题
曝气量过大:
过量的曝气会导致二氧化碳(CO₂)从污水中逸出减少,因为CO₂在水中的溶解度随压力减小而降低。但更关键的是,曝气促进了硝化作用,从而产生更多酸性物质。曝气池内DO(溶解氧)浓度过高,可能抑制反硝化作用,减少碱度的产生,进一步加剧pH下降。
内回流比过大:
在A²/O等工艺中,内回流比(从好氧区回流到缺氧区的混合液比例)过大,会导致更多的硝酸盐氮进入缺氧区进行反硝化。虽然反硝化会产生碱度,但如果内回流比过大,好氧区的硝化作用可能加剧,产生更多酸性物质,超过反硝化产生的碱度。
污泥龄与硝化菌:
污泥龄过长可能导致硝化菌在系统中过度积累,加剧硝化作用,从而降低pH。
三、进水水质与成分
进水碱度不足:
碱度是中和酸性物质、维持系统pH稳定的重要因素。如果进水碱度不足,系统将难以抵抗硝化作用等产生的酸性物质,导致pH下降。
含酸性工业废水:
如果进水中含有酸性工业废水(如化工废水),这些废水中的酸性物质会直接导致系统pH下降。
四、解决方案与建议
调整工艺参数:
适当降低曝气量,减少硝化作用,同时避免DO浓度过高抑制反硝化作用。调整内回流比,平衡硝化与反硝化作用,减少酸性物质的产生。
补充碱度:
通过投加碳酸钠(Na₂CO₃)、氢氧化钠(NaOH)等碱性物质来补充系统碱度,提高pH。
优化进水水质:
如果可能的话,对进水进行预处理,去除或中和其中的酸性物质。确保进水碱度充足,以维持系统pH稳定。
加强监测与维护:
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