污水处理厂污水排放标准和再生水利用水质标准均对污水处理厂出水的氮磷含量有严格要求。但目前，由于地下水渗入或者雨污混接等原因，不少污水厂的进水中有机物浓度偏低，因此可能需要添加化学物质以保证脱氮除磷系统的正常运行。

有效的反硝化需要易生物降解的碳源，生物除磷需要短链挥发性脂肪酸，在一些天然水质较软的地区，需要补充碱度以维持整个曝气池硝化过程所需的pH条件;另外，如果使用化学除磷，无论是作为生物除磷过程的补充还是作为主要的除磷手段，都需要添加金属盐和聚合物。本文讨论各种药剂投加方法的基本原理、投加量计算和操作要求。

01反硝化的碳源投加

生物脱氮需要完成硝化和反硝化两个过程。废水中的氨氮首先必须被硝化或转化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后在反硝化过程中，硝酸盐将被作为细胞呼吸过程中氧化简单碳化合物的供氧体被还原成氮气。因此，以去除硝酸盐为目标的反硝化过程必须要有易生物降解的碳源存在。其来源包括进水中溶解性BOD、内源反硝化过程中细胞的腐烂物和各类上清液回流等。当进水溶解性有机物不足而脱氮要求很高时，则需要通过补充化学物质以提供反硝化过程所需要的碳源。

02生物除磷中挥发性脂肪酸的投加

生物除磷的机理是通过厌氧区中吸收挥发性脂肪酸(VFA)，同时释放出存储的磷，而在好氧条件下聚磷细菌吸收过量的磷。为保证聚磷细菌的繁殖以及有效的生物除磷作用，需要有充足的挥发性脂肪酸。污水处理厂的进水中可能有VFA存在，包括收集系统的停留时间较长、设有多级提升泵站的原水和生物脱氮除磷系统厌氧段中复杂的有机化合物分解产生。若自然产生的VFA含量不足，就需要在厌氧段外加VFA。

03碱度的投加

碱度是衡量污水对酸的中和能力的指标。碱度与pH密切相关，对于生物脱氮除磷工艺的污水厂至关重要。硝化过程中碱度的消耗导致污水pH下降，利用铁盐或铝盐进行化学沉淀除磷也会造成碱度下降。pH下降导致硝化反应速率降低，当pH约为6时硝化停止;pH值低于7时，聚糖菌会与聚磷菌发生竞争，影响聚磷菌利用VFA能力，从而影响生物除磷效果。另外，碱度也反映了污水的缓冲能力，即应对不同进水水质pH变化的能力。

因此，为保证硝化反应的进行，一些污水处理厂需要外加碱度。

04化学除磷中的药剂投加

化学除磷的基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物，在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化学沉淀除磷的化学物质有铁盐、铝盐和钙盐，其中铁盐较为常用。

化学除磷药剂的投加量需结合整个处理系统进行考虑。应充分利用生物除磷作用对磷的吸收，使化学药剂得到有效利用，并使污泥的产量最小化。根据出水中的磷浓度的不同目标，化学药剂可以在不同的投加点投加，如图1所示。若在初沉池中进行化学除磷，还需要考虑下游微生物对磷的需求。若投加药剂去除了过量的磷，则生物系统将面临营养物质缺乏的问题。

05化学药剂投加控制

为了监测并控制化学药剂投加，需测定污水厂出水中氮磷浓度和相关碱度的指标以及污水厂进水、处理工艺相关阶段的浓度。通常可在试验室进行分析或使用在线监测系统。化学药剂投加量的控制可采用人工控制、自动流量控制、通过流量及进水浓度进行的自动前馈控制，以及通过流量、进水浓度以及出水浓度进行的自动前馈、反馈控制。

06结语

投加化学药剂必然会增加设施建设费用和日常运行费用，应根据排放或利用的标准确定是否需要投加化学药剂;药剂的有效利用取决于准确的投加剂量和适当的混合措施。最后必须强调要做好可靠的防护措施，保证运行维护人员的安全和健康。