كمصدر للكربون العضوي القابل للتحلل بسهولة، يتم استخدام فورمات الصوديوم على نطاق واسع في إزالة النتروجين البيولوجي لمياه الصرف الصحي. لا يوجد معيار ثابت موحد لجرعاته، والتي تحتاج إلى تعديل ديناميكي وفقًا لخصائص جودة المياه وعمليات المعالجة ومعايير التصريف. يعد التحكم العلمي في الجرعة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التوازن بين كفاءة العلاج وتكلفة التشغيل. من المحتمل أن تؤدي الجرعة المفرطة إلى زيادة في COD للنفايات السائلة وتراكم الحمأة، في حين تفشل الجرعة غير الكافية في تلبية متطلبات إزالة النتروجين وتؤثر على إجمالي كفاءة إزالة النيتروجين.
من منظور سيناريوهات التطبيق الرئيسية، يتم استخدام فورمات الصوديوم بشكل أساسي لإزالة النتروجين في مناطق نقص الأكسجين، ويجب حساب جرعته بناءً على مبدأ توازن الكربون والنيتروجين. في أنظمة معالجة الحمأة المنشطة، تكون نسبة المغذيات المثالية للكائنات الحية الدقيقة هي BOD₅:N:P=100:5:1. عندما يكون مصدر الكربون في مياه الصرف الصحي غير كاف (BOD₅/TKN < 4)، يجب إضافة فورمات الصوديوم. بالإشارة إلى منطق الجرعة لمصادر الكربون المماثلة، يلزم حوالي 7 جرام من فورمات الصوديوم (يتم تحويله إلى منتج مصدر الكربون المقابل) لإزالة 1 جرام من نترات النيتروجين، ولكن يجب تصحيح هذه القيمة وفقًا لجودة المياه الفعلية.
خصائص نوعية المياه هي العامل الأساسي الذي يؤثر على الجرعة. بالنسبة لمياه الصرف الصحي العضوية منخفضة التركيز، عادة ما يتم التحكم في جرعة فورمات الصوديوم عند 50-200 ملجم/لتر، والتي يمكن أن تلبي الاحتياجات الأيضية للكائنات الحية الدقيقة؛ بينما بالنسبة لمياه الصرف الصناعي عالية النيتروجين، يجب زيادة الجرعة إلى 300-800 ملجم/لتر. تجدر الإشارة إلى أن فورمات الصوديوم سوف يثبط الكائنات الحية الدقيقة عندما يتجاوز تركيزه 3000 ملجم / لتر، ويقوى التأثير المثبط مع زيادة التركيز. لذلك، هناك حاجة إلى جرعة جزئية في معالجة مياه الصرف الصحي عالية التركيز.
الاختلافات في عمليات العلاج تحدد بشكل مباشر معايير الجرعة. في عمليات نزع النتروجين السائدة مثل A²/O وSBR، يجب جرعات فورمات الصوديوم في مناطق نقص الأكسجين، حيث يتم التحكم في الأكسجين المذاب عند .50.5 ملجم/لتر ووقت الاحتفاظ الهيدروليكي هو 2-4 ساعات. يجب أن تتوافق الجرعة مع الحمل الهيدروليكي للعملية. على سبيل المثال، عند معالجة مياه الصرف الصحي من هيدروكبريتيت الصوديوم ببطانية الحمأة اللاهوائية ذات التدفق العلوي (UASB)، يجب تعديل الجرعة جنبًا إلى جنب مع حمل الحمأة (0.4-1.2 كجم COD/kgMLSS·d)، وينبغي استكمال مغذيات النيتروجين والفوسفور للحفاظ على COD:N:P بين 100:5:1 و200:5:1.
يجب أن يتبع التحكم العملي للجرعة مبدأ "الحساب النظري + معايرة الاختبار على نطاق صغير". أولاً، يتم إجراء تقدير أولي باستخدام صيغ جرعة مصدر الكربون بناءً على إجمالي النيتروجين المؤثر ونيتروجين النتريت وتركيزات الأكسجين المذاب، ثم يتم تحديد الجرعة المثالية من خلال اختبارات صغيرة النطاق. أثناء التشغيل، يجب مراقبة مؤشرات الحمأة مثل SV30 وSVI. قد يشير هيكل الحمأة السائبة إلى عدم توازن جرعة مصدر الكربون، الأمر الذي يتطلب ضبطًا دقيقًا في الوقت المناسب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحضير فورمات الصوديوم عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون، وتطبيقه في معالجة مياه الصرف الصحي يمكن أن يحقق دورة الكربون. يمكن تحسين الجرعة بالاشتراك مع أهداف العلاج منخفضة الكربون.
باختصار، يجب أن تعتمد جرعة فورمات الصوديوم على اختبار جودة المياه وتكييف العملية، مع الحفاظ على توازن المغذيات الميكروبية وتجنب التأثيرات المثبطة وإهدار الموارد. في التطبيقات العملية، ينبغي إجراء التعديل الديناميكي بالاشتراك مع بيانات الاختبار على نطاق صغير ومراقبة التشغيل لتحقيق التوازن بين كفاءة إزالة النتروجين وأداء الحمأة وتكلفة المعالجة، وذلك لتحقيق تفريغ يصل إلى المستوى القياسي وأقصى قدر من الفوائد.
