关于氮（N）、磷（P）投加量的详解！
氮、磷等营养物质是维持微生物生长繁殖的重要因素。如果不能满足微生物对营养物质（N、P）的需求，微生物就不能正常生长繁殖，活性污泥的污水净化功能也会随着微生物生命的终结而消失。因此，对于成分单一、缺乏氮、磷营养物质的工业废水，及时适量投加氮、磷营养物质尤为重要。
1. N和P对活性污泥的必要性
N、P是活性污泥的主体——微生物的重要组成部分。因此，了解微生物营养需要的基础是了解细胞的化学组成。对细胞的化学分析可知，微生物细胞中含有大量的水分（约占80%），其余为干物质（约占20%）。干物质由有机物（约占90%）和无机物（约占10%）组成。有机物中，碳居第一位（约占53.1%），氮居第三位（约占12.4%）；无机物中，磷居第一位（50%），其余为硫、钠等。通常，微生物细胞可用来表示，说明N、P对微生物而言是必需的。
另一方面，大多数废水成分复杂，一般都能提供微生物所需的各种营养物质。而对于那些成分相对简单的工业废水，废水中N、P的相对含量却很少。根据最小因子定律——微生物的生长受相对含量最低的营养物质的限制，而不是绝对含量最低的营养物质的限制——可以看出，在采用生物法处理工业废水时，N、P很可能成为限制因素。因此，在采用活性污泥法处理单一成分的工业废水时，投加氮磷是必要的。
2. N、P投加量对活性污泥的影响
营养元素（N、P）在活性污泥培养及正常运行阶段非常重要，因此，氮、磷投加对活性污泥法处理单一组分工业废水的影响如下：
1. 氮、磷施用量不足
在活性污泥法处理污水过程中，氮磷投加不足对污水处理的影响主要表现在以下几个方面：
（1）活性污泥絮凝效果差
活性污泥在分解有机物时，需要按配比投加氮、磷营养物，当氮、磷不足时，就不能产生足够的微生物来分解有机物；在营养物缺乏的情况下，活性污泥合成过程无法获得足够的氮、磷，絮凝性就会变差。
（2）活性污泥沉降性能差
由于活性污泥絮凝性差，过多的细小活性污泥絮体不能发挥良好的沉降性能，丝状菌的膨胀是氮、磷营养元素不足的表现。同样，由于不能合成足够的微生物来应对进水相对较高浓度的有机物，导致活性污泥处于高负荷状态。在高污泥负荷的情况下，活性污泥沉降性差是不可避免的，活性污泥会解体或者絮凝性差，导致液面出现浮渣、泡沫。
（3）活性污泥处理效率下降
处理效率的下降也是因为合成菌时营养物质不足，不能有效合成且合成量不足造成的，同时活性污泥结构疏松，沉淀不良造成的流失也是造成活性污泥处理效率低下的另一个原因。
（4）二沉池出水呈棕黄色
二沉池出水呈棕黄色的原因有很多，其中最主要的是活性污泥缺乏足够的氮、磷营养物质，导致其合成代谢失败，出现活性污泥崩解现象，当崩解后的活性污泥溶解进入水体时，就会发现二沉池出水出现异常。
（5）活性污泥浓度提高困难
活性污泥法污水处理初期，在活性污泥的培养驯化阶段，如果氮、磷营养元素添加不足，将严重影响活性污泥的浓度。表现为：活性污泥浓度低，时间长了挂膜失败。在活性污泥的细菌培养阶段，营养元素（N、P）的添加要求与正常细菌培养相同，需要严格控制。但与正常运行时营养元素的添加量相比，需要稍高一些，基本上比正常值高15%左右。目的是为活性污泥细菌培养的成功快速启动提供必要的外围条件，也为活性污泥细菌培养过程中活性污泥浓度的快速增殖提供必要的保障。
2. N、P添加量过大
氮、磷营养物质投加过多对活性污泥的沉淀也是不利的。其在活性污泥法处理污水过程中对系统的不利影响主要表现在以下几个方面：
（1）二沉池内生长青苔或藻类
苔藓和藻类一样，是通过光合作用进行繁殖的，需要营养物（N、P）作为必需元素。当营养物加入过量时，极易导致二沉池出水堰处长出苔藓。水质处理好时，也可发现藻类的踪迹。其原因在于由于生化系统输入的氮、磷过多，活性污泥不能得到充分利用，就会产生相对的富营养化。这样也会降低生物滤池的处理效率，通常使去除效率降低10%。其原因是生长出来的藻类不具备降解废水中有机物的能力，只需要营养物和阳光作为生长繁殖所需的能量。
（2）二沉池出现浮泥
二沉池污泥上浮的原因很多，但因氮磷营养物添加量过大而引起的活性污泥上浮，大多是由于活性污泥中含有过多的氮，导致活性污泥在厌氧条件下发生反硝化，反硝化过程中产生的气体携带活性污泥絮体上浮，其漂浮状态往往呈雪花状。
（3）活性污泥系统中生物相的变化
氮磷营养物质的过量添加也会导致活性污泥系统中生物相的变化。这些变化可以通过观察原生动物的种类来证实，主要表现在爬行类纤毛虫数量的变化，如：活性污泥原生动物的优势种群由蠕虫变为钟形虫等变化。从这方面可以发现，氮磷营养物质的过量添加在一定时期内对活性污泥中的微生物影响不大，但长期过量添加会引起微生物种群的变化，对处理效果也会造成比较严重的影响。
（4）出水氮、磷含量超标
活性污泥中的微生物数量是一定的，微生物生长所需的营养物（N、P）量也是一定的。如果加入的营养物（N、P）量过多，一部分N、P得不到利用，会随处理后的污水从二沉池排出，造成二沉出水中N、P含量过高，使污水处理效果变差，在一定程度上加剧水体的富营养化。
3. N、P用量的计算
确定氮磷营养物的投加量是合理投加营养物的前提。在确定好氧过程中需投加的氮磷营养物量时，通常采用如下经验比进行计算，即有机物：氮：磷=100：5：1。配比公式中有机物可用C表示，氮可用N表示，磷可用P表示。表达式可转化为：C：N：P=100：5：1。该配比可理解为每分解100g有机物需投加5g氮、1g磷，以保证活性污泥分解有机物时对营养物的需求平衡。在实际工程应用中，经常会发现理论计算投加的N、P量往往大于实际需求量。造成这种情况的主要原因是进水污水、废水中仍含有或多或少的营养物。 若忽略这部分营养物的含量，按理论投加量投加，则排放水中的氮、磷将超标。因此，应充分重视进水污水、废水中的氮、磷值，计算并扣除这部分氮、磷含量，使投加的氮、磷含量不至于超标。
1、氮源添加量计算方法
目前关于N的争议相对较少，一般公认是TKN。除特定工业废水外，实际进水中有机氮极少，因此投加量多以氨氮计算。N源投加量为：
净现值=V*G/Y
在哪里：
N—N源剂量
V—池水量
G—需要补充N的差额
从 YN 源转化的 N 量
1）尿素作为添加氮源（分子量：60.06 g/mol）
尿素含氮量为46.7%，若需添加1g氮源，需添加尿素Y=1/0.467=2.14g
2）硫酸铵作为添加氮源（（NH4）2·SO4分子量：132.14）
硫酸铵含氮量为21.2%，若需1g氮源，则需硫酸铵Y=1/0.212=4.72g。
3）硝酸铵作为添加氮源（分子量80g/mol）
硝酸铵含氮35%，若需1g氮源，则需加入硝酸铵量为Y=1/0.35=2.86g。
2.磷酸盐添加量的计算
普通污泥培养一般按100:5:1的CNP比例计算，目前TP没有争议，一般公认是磷酸盐，除某些有机磷、次磷工业废水外，实际投加量以磷酸盐计算，P源投加量为：
功率=电压*温度/电流
在哪里：
PP源用量
V—池水量
G—需要补充N的差额
ZP 源转化的磷酸盐量
1）磷酸二氢钠作为添加的P源（.7H2O，分子量268.07 g / mol）
磷酸二氢钠含P11.57%，若需1g磷源，则需添加磷酸二氢钠Z=1/0.1157=8.64g
2）磷酸二氢钾作为添加的P源（-3H2O，分子量228.22
克/摩尔）
磷酸二氢钾含P13.6%，若需1g磷源，需补加磷酸二氢钾Z=1/0.136=7.35g
3）磷肥过磷酸钙作为补充磷源
磷肥中有效磷为可溶性五氧化二磷（P2O5，分子量141.94g/mol）
磷肥中有效磷含量为12%，P2O5含磷量为43.66%，若需1g磷源，则需添加磷肥量为Z=1/(0.12×0.4366)=19.09g