加药装置是污水处理系统中通过精准投加化学药剂实现 “污染物去除、水质调节、系统稳定” 的核心设备,其核心价值在于替代人工投药的 “剂量不准、效率低、安全性差” 问题,确保药剂与污水高效反应,满足不同处理阶段的目标。其应用场景覆盖污水处理的 “预处理、主处理、深度处理、污泥处理” 全流程,具体如下:
一、预处理阶段:去除 “难处理杂质”,降低后续负荷
预处理的核心是 “预处理掉对后续工艺有干扰的物质”(如悬浮物、油类、毒性物质),为生化处理或深度处理创造条件,加药装置在此阶段主要用于以下场合:
1. 混凝沉淀 / 气浮除悬浮物(SS)与胶体
当污水中含有大量细小悬浮物(如市政污水中的泥沙、工业废水中的粉尘)或胶体(如印染废水的染料胶体、造纸废水的纤维胶体)时,需通过加药装置投加混凝剂和助凝剂,使杂质凝聚成大颗粒后沉淀或气浮去除:
- 投加药剂类型:
- 混凝剂:聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铁(PFS)等(核心作用:破坏胶体稳定性,使细小颗粒 “抱团”);
- 助凝剂:聚丙烯酰胺(PAM,分阴离子、阳离子、非离子型)、石灰(Ca (OH)₂)等(核心作用:促进 “小絮体” 形成 “大絮体”,加速沉淀)。
- 典型应用场景:
- 市政污水预处理(去除原水中的 SS,降低生化池负荷);
- 工业废水预处理(如印染废水、造纸废水、化工废水去除 SS 和部分 COD,避免后续生化系统堵塞或中毒);
- 洗车废水、屠宰废水预处理(去除水中的油脂和悬浮物,避免管道堵塞)。
2. 破乳除油(针对含油废水)
含油废水(如石油化工、机械加工、餐饮废水)中的油类多以 “乳化油” 形式存在(油滴细小,与水混合成乳状液),需通过加药装置投加破乳剂破坏油水分层,再结合气浮或沉淀去除油污:
- 投加药剂类型:阳离子破乳剂(如聚季铵盐)、非离子破乳剂(如聚醚类)、酸类(如硫酸,调节 pH 辅助破乳)。
- 典型应用场景:
- 石油化工废水(如炼油废水、油田采出水,去除乳化油,避免后续生化系统 “油膜覆盖” 导致微生物缺氧);
- 机械加工废水(如机床冷却废水,去除切削油,降低 COD 和 SS);
- 餐饮废水(预处理去除浮油和乳化油,避免堵塞后续管道和设备)。
3. 水质调节(pH、温度、毒性中和)
当污水水质(如 pH、毒性物质)超出后续工艺耐受范围时,需通过加药装置投加药剂调节,保障系统稳定运行:
- pH 调节:
- 酸性污水(如化工、电镀废水,pH<6):投加碱性药剂(如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na₂CO₃)、石灰(Ca (OH)₂)),将 pH 调节至 6-9(生化处理适宜范围);
- 碱性污水(如造纸、印染废水,pH>9):投加酸性药剂(如硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、乙酸(CH₃COOH)),中和过量碱度。
- 毒性中和:
- 含重金属污水(如电镀、冶金废水):投加硫化物(如硫化钠(Na₂S))或螯合剂(如二硫代氨基甲酸盐),使重金属离子形成不溶性沉淀;
- 含氰化物污水(如电镀、黄金冶炼废水):投加次氯酸钠(NaClO),将剧毒的氰化物氧化为低毒的氰酸盐,再进一步氧化为无害的二氧化碳和氮气。
二、主处理阶段:强化污染物降解(生化 / 化学氧化)
主处理是污水处理的核心环节,目标是深度去除 COD、氨氮、总氮、总磷等污染物,加药装置在此阶段主要用于 “强化生化反应” 或 “直接化学氧化降解”:
1. 生化处理强化(针对市政 / 有机工业废水)
生化处理依赖微生物降解污染物,加药装置通过投加 “营养剂” 或 “调节剂” 优化微生物生存环境,提升降解效率:
- 营养剂投加:
- 当污水中 C(碳源)、N(氮源)、P(磷源)比例失衡(如市政污水脱氮时碳源不足,工业废水氮磷缺乏),需投加对应营养剂:
- 碳源:乙酸钠、葡萄糖、甲醇(补充碳源,促进反硝化细菌生长,提升总氮去除率);
- 氮源:尿素(CO (NH₂)₂)、硫酸铵((NH₄)₂SO₄)(补充氮源,避免微生物因缺氮失活);
- 磷源:磷酸二氢钾(KH₂PO₄)、过磷酸钙(补充磷源,维持微生物代谢需求,通常 C:N:P 控制在 100:5:1)。
- 生化系统调节:
- 投加消泡剂(如有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂):当生化池因曝气过量或污泥膨胀产生大量泡沫时,消泡剂可消除泡沫,避免泡沫溢出影响环境和曝气效率;
- 投加污泥调节剂(如阳离子 PAM):当生化池污泥沉降性差(如 SVI 值过高)时,投加调节剂促进污泥凝聚,提升二沉池泥水分离效果。
2. 化学氧化处理(针对难降解工业废水)
对于生化性差(B/C<0.3)的难降解废水(如化工、制药、农药废水),需通过化学氧化直接破坏污染物结构,降低 COD 或提升生化性,加药装置在此阶段负责精准投加氧化剂:
- 投加药剂类型与应用:
- 芬顿试剂(H₂O₂+Fe²⁺):在酸性条件下生成强氧化性的羟基自由基(・OH),降解苯系物、酚类、农药等难降解有机物,常用于化工、制药废水预处理;
- 次氯酸钠(NaClO)/ 漂白粉:氧化水中的有机物和还原性物质(如硫化物、氨氮),常用于印染废水脱色、医院废水消毒(同时去除 COD);
- 臭氧(O₃):强氧化剂,可氧化难降解有机物、脱色、除臭,常用于市政污水深度处理或工业废水预处理(提升 B/C 比,为后续生化创造条件);
- 高锰酸钾(KMnO₄):氧化水中的 COD、氨氮和还原性物质,常用于饮用水预处理或工业废水应急处理。
三、深度处理阶段:保障出水达标(脱氮除磷、消毒、脱色)
深度处理的目标是使污水达到排放标准(如《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 一级 A 标准)或回用标准,加药装置主要用于 “精准脱氮除磷”“消毒” 和 “脱色除味”:
1. 深度脱氮除磷
- 深度除磷:生化处理后水中仍残留部分溶解性磷(如正磷酸盐),需投加除磷剂形成磷酸盐沉淀去除:
- 药剂类型:聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、石灰(Ca (OH)₂)、氯化铁(FeCl₃);
- 原理:金属离子(Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺)与磷酸根(PO₄³⁻)反应生成 AlPO₄、FePO₄、Ca₃(PO₄)₂等不溶性沉淀,通过沉淀池或滤池去除,使出水总磷(TP)≤0.5mg/L(一级 A 标准)。
- 深度脱氮(反硝化深度脱氮):当生化处理后总氮(TN)未达标时,需在深度处理段(如反硝化滤池)投加碳源(如乙酸钠、甲醇),促进反硝化细菌将硝态氮(NO₃⁻-N)还原为氮气(N₂),使出水 TN≤15mg/L(一级 A 标准)。
2. 消毒处理(杀灭病原微生物)
市政污水、医院废水、养殖废水等需通过消毒杀灭细菌、病毒、寄生虫等病原微生物,避免排放后污染水体或传播疾病,加药装置负责投加消毒剂:
- 药剂类型与应用场景:
- 次氯酸钠(NaClO):成本低、操作简便,广泛用于市政污水处理厂消毒(出水余氯控制在 0.2-1.0mg/L);
- 二氧化氯(ClO₂):消毒效率高、不产生三卤甲烷(THMs)等致癌物质,常用于医院废水、饮用水消毒;
- 紫外线(UV)+ 过氧化氢(H₂O₂):协同氧化消毒,适用于对消毒剂残留敏感的场景(如再生水回用)。
3. 脱色与除味(针对印染 / 化工废水)
印染、化工废水出水常带有颜色(如染料色)或异味(如硫化物味),需投加药剂脱色除味:
- 脱色剂:聚合氯化铝(PAC)、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、活性炭(粉末或颗粒),通过吸附、混凝作用去除色素;
- 除味剂:次氯酸钠(NaClO)、臭氧(O₃),氧化分解异味物质(如硫化物、胺类),改善出水感官指标。
四、污泥处理阶段:污泥脱水与稳定
污水处理产生的污泥(如生化剩余污泥、初沉池污泥)含水率高(95%-99%),需通过加药装置投加 “污泥调理剂”,降低含水率、便于后续脱水处置:
- 投加药剂类型:
- 无机调理剂:聚合氯化铝(PAC)、氯化铁(FeCl₃),通过压缩污泥颗粒双电层,破坏污泥胶体稳定性;
- 有机调理剂:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),通过吸附架桥作用,使污泥颗粒凝聚成大絮体,提升脱水效率;
- 石灰(Ca (OH)₂):不仅可调理污泥,还能提升污泥 pH(抑制病原菌繁殖),常用于污泥稳定化处理。
- 典型应用场景:
- 板框压滤机、带式压滤机、离心脱水机的污泥预处理,使脱水后污泥含水率降至 60%-80%(便于运输和填埋 / 焚烧)。
加药装置的核心适用特征总结
只要污水处理流程中存在以下需求,就需要用到加药装置:
- 需化学药剂辅助去除污染物(如混凝除 SS、化学除磷、氧化降解 COD);
- 需调节水质参数(如 pH、营养比例、毒性中和);
- 需保障出水达标或回用(如消毒、脱色、深度脱氮);
- 需改善污泥处理效率(如污泥调理、脱水)。
