汙水處理廠應用案例 | 利用WTW Alyza IQ進行營養物管理

汙水處理廠應用（yòng）案例 | 利用WTW Alyza IQ進行營養物管理

發（fā）布時間：2025-06-04

從早期階（jiē）段開始，汙水處（chù）理廠（WWTP）主要為去除有機（jī）物而開發，然而從（cóng）20世紀中期開始，湖泊（bó）和河流（liú）中的富（fù）營養化現象開（kāi）始顯現，這是由於在汙水處理廠的高級處理過程中產生了磷和氮的排放。

富營養化源於希臘語“eutrophos”，意為“營（yíng）養充（chōng）足”，是由於營養物（主（zhǔ）要是磷（lín）（P）和氮（N））濃（nóng）度過高造（zào）成的，導致（zhì）藻類大量繁殖，溶解氧耗盡，水生生物死亡。此外，富營養化（huà）過程中（zhōng）釋放的有毒物質往往會通過食物鏈積累，對人類健康造成危害。如圖（tú）1所示，韓國的洛東江和漢江（jiāng）受到藻類大量（liàng）繁殖的（de）嚴（yán）重影響，這兩條江為1000多萬人供水。

圖1：韓國洛東江藻類大量繁殖（Park, S.B.，2012）

因此，長期以來，在廢水排放前（qián）有效去除磷（lín）酸鹽（yán）和銨鹽是關鍵步驟。

汙水處理廠通過去除廢水中的磷和氮等汙染物，在保護環境方麵發揮著重要作用。下圖（tú）是一個刺激性脫氮除磷過程。

圖2：刺激性脫氮除磷（lín）過（guò）程（Dai, HL等人（rén），2022）

汙水處理廠采用多種方法和技術去除磷和氮，包括生物、化學和物理過程（chéng）。

生物過程監測

生物營養物去除（BNR）過程，例如強化生物除磷（EBPR）和硝化-反硝化，利用微生物（wù）群落代謝磷酸鹽並將氮化合物轉化為無害氣體。EBPR依（yī）靠（kào）聚磷微生物（PAO）在厭氧（yǎng）條件下釋放磷酸（suān）鹽，然後在好氧條件下過度吸收磷酸鹽進行去除（chú）。

硝化作用（yòng）包括硝化細（xì）菌將銨鹽氧化為亞（yà）硝酸鹽和硝酸鹽，而反硝化作用則是在缺氧條件下將硝（xiāo）酸鹽轉化為氮（dàn）氣。

化學過程

化學沉澱，例如使用明礬或氯化鐵等金屬鹽，通過（guò）形成不溶性沉澱物來促進（jìn）磷酸鹽的去除。同樣，脫氮也（yě）可以通過氨汽提或離子交換等化學過程來實（shí）現。

物理過程

包括反滲透和超濾在內的膜過濾技術（shù）可通過物理方式將磷酸鹽和氮化合物從廢水中分離出來（lái），從而有效去除磷酸鹽和氮化合物。

表2：除磷脫氮（dàn）技術摘要

為了有效地實現脫氮除磷，上述3種過程一般結合在一起使用，例如，在生物處理過程中使用化學沉澱，以達到更高的去除率。然而，這（zhè）一步驟會增加汙水處理廠的運營成本，因此，實時監測（cè）磷和氮濃度的在線分析儀非（fēi）常（cháng）重要，他們對於監測和控製水、廢水和各種（zhǒng）工業過程中的磷和氮含量至關重要。同時（shí）也需要考慮如下問題：

準確度和靈敏度

尤（yóu）其是在水中（zhōng）磷酸鹽離子含量較低的情況（kuàng）下。

速（sù）度和響應時間

快速檢測和響應時間至關重要，尤（yóu）其是（shì）在需要實時監測和控（kòng）製以節（jiē）約材料成本和能（néng）耗的應用中。

易於（yú）使用和維護

用戶友好的界麵和直觀的操作是（shì）確保操作員能夠輕鬆配置、校（xiào）準和維護分析儀的基本功能。

成本效益

消耗性試（shì）劑通常價格昂貴，測量後需要特別小心處理。