反硝化碳源的種類及選擇
為了緩解和控制(zhi)水(shui)的(de)豐(feng)富營養，國家污(wu)水(shui)排放(fang)標準(zhun)越來越嚴格，但目前大多數污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)一般具(ju)有低(di)碳相對高氮(dan)磷的(de)水(shui)質特點，由于有機(ji)物含量低(di)，常規脫氮(dan)工藝不(bu)能滿(man)足(zu)缺氧反硝(xiao)化(hua)階段對碳源的(de)需求，導致反硝(xiao)化(hua)過程，抑制(zhi)厭氧好氧菌增殖，使氨氮(dan)（NH3-N）DE同(tong)化(hua)，大大影響(xiang)污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)的(de)脫氮(dan)效(xiao)果，特別是在低(di)溫(wen)季節。
為(wei)了解決這一問題(ti)，一方(fang)面可(ke)以通過增(zeng)加(jia)反消化(hua)缺(que)氧區(qu)域的體積和延長反消化(hua)時間來增(zeng)加(jia)脫氮(dan)效果(guo)，但該方(fang)法(fa)需(xu)要擴(kuo)污水處理廠，基礎設施(shi)成本高，可(ke)操作性差；
另一方面，可以通過(guo)向缺氧(yang)區(qu)域添(tian)加外(wai)碳源來提高反消化率(lv)，實踐證(zheng)明(ming)，添(tian)加碳源是(shi)污水(shui)處理廠解決這些問題的重要手(shou)段。
碳源的種類
目前，市場上常用的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)：甲醇、乙酸、乙酸鈉、面粉、葡萄糖、生物(wu)質碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)、污(wu)泥水解液(ye)、啤(pi)酒廢水和垃(la)圾滲濾(lv)液(ye)等(deng)。在使(shi)用過程中，需要根據實際(ji)工程情況選(xuan)擇(ze)合適的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)。現(xian)在比較各(ge)種常用的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)，分析各(ge)種碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)的(de)(de)(de)優(you)缺點：
1.甲醇
一(yi)般認為甲醇作(zuo)為外(wai)碳源，具有運(yun)行(xing)成(cheng)本低、污泥產(chan)量小(xiao)的優點。當甲醇作(zuo)為碳源時，C/N>5可以(yi)達到更好的效果，但(dan)有三個缺點:
1.作為(wei)一種化學藥劑(ji)，成本相對較(jiao)高；
2.反(fan)應時間(jian)慢，甲醇不能被所有微生物使用(yong)(yong)。添加(jia)甲醇后，需要一定的適應期，直到(dao)完全富集，發(fa)揮所有效(xiao)果(guo)。當用(yong)(yong)于污水處理廠(chang)應急添加(jia)碳源時，效(xiao)果(guo)不佳；
3.甲醇有一(yi)定的毒性作用，長(chang)期以甲醇為(wei)碳源，也會對尾水(shui)的排放(fang)產生(sheng)一(yi)定的影響。
2.乙酸鈉
乙酸鈉的優點是能立即響應(ying)反硝(xiao)化過(guo)程，可(ke)作為水廠應(ying)急(ji)處置。
一般認為乙(yi)醇(chun)的反(fan)硝(xiao)化(hua)率不如甲醇(chun)高，但由于其無毒性，污泥產量與甲醇(chun)相似，可以作(zuo)為甲醇(chun)的替(ti)代(dai)碳源(yuan)。當乙(yi)醇(chun)被(bei)用作(zuo)碳源(yuan)和硝(xiao)酸鹽(yan)作(zuo)為電(dian)子受體(ti)時，最(zui)好的C/N=5在碳源(yuan)缺乏(fa)時會導致(zhi)亞硝(xiao)酸鹽(yan)的積累。
乙酸鈉應考慮以下三點：
1.乙(yi)酸鈉多為20%、25%、30%的液體，由于COD低，運輸(shu)成本(ben)高，不(bu)能遠距(ju)離運輸(shu)。
2.產(chan)泥量大，污泥處理成本增加；
3.價格比較貴，幾乎不可能(neng)在污(wu)水處理廠大規(gui)模加(jia)入乙酸鈉。
3.乙酸
乙(yi)(yi)酸鈉(na)的(de)優點(dian)是(shi)能(neng)立即響(xiang)應(ying)反(fan)硝(xiao)化(hua)過程，作為(wei)水(shui)廠(chang)運行時的(de)應(ying)急處(chu)理(li)。由(you)于乙(yi)(yi)酸鈉(na)是(shi)一種小分子有機酸，反(fan)硝(xiao)化(hua)菌(jun)易于使用，脫氮效果最(zui)好(hao)。但由(you)于價格昂貴，污(wu)泥產量高，目(mu)前污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)的(de)污(wu)泥處(chu)理(li)也是(shi)一個很大的(de)公(gong)共關系問題，因(yin)此幾乎不可能(neng)在污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)大規模添(tian)加乙(yi)(yi)酸鈉(na)。
4.糖類
以葡(pu)萄(tao)糖為(wei)代(dai)表的糖作(zuo)為(wei)碳(tan)源處理效果好，但作(zuo)為(wei)一(yi)種多分子(zi)化合物，容易引(yin)起細菌繁(fan)殖，導致(zhi)污泥(ni)膨脹，增加水COD值(zhi)，影響水質，同時與醇碳(tan)源相比，糖更容易產生亞硝氮(dan)積累現象，因此不提倡大量使用葡(pu)萄(tao)糖作(zuo)為(wei)碳(tan)源。
缺點：
1.需現(xian)場配置溶液，勞動強(qiang)度大，投加精度差(cha)，大型污水處理廠無法使用。
2.工業葡萄(tao)糖雜(za)質(zhi)多，食品葡萄(tao)糖價格昂貴(gui)。
5.生(sheng)物質碳源。
隨著污(wu)水脫氮(dan)要(yao)(yao)求的(de)(de)提高，新興專(zhuan)業生(sheng)(sheng)產碳源的(de)(de)企(qi)業，通過生(sheng)(sheng)物(wu)工程(cheng)原理(li)發酵部分(fen)糖、農產品(pin)(pin)廢料(liao)，生(sheng)(sheng)產無毒無害的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)產品(pin)(pin)，主(zhu)要(yao)(yao)成分(fen)為(wei)小分(fen)子有機酸(suan)、醇、糖。它比單一的(de)(de)化學(xue)品(pin)(pin)更容易被微生(sheng)(sheng)物(wu)使用，而(er)且(qie)它的(de)(de)使用成本比單一的(de)(de)化學(xue)品(pin)(pin)便宜，而(er)且(qie)非(fei)常劃(hua)算。
弊端：
需要提高產品的穩定性，每批產品在使用前應進(jin)行當量COD檢測。
6.污泥(ni)水解上清液(ye)。
生物轉化揮發酸VFA來自(zi)污(wu)泥(ni)(ni)水(shui)解的上清液。由于水(shui)解產生的VFA具有(you)較高的反(fan)硝化率，碳源(yuan)可(ke)直接由污(wu)水(shui)處理廠(chang)提供。在減少污(wu)泥(ni)(ni)容量的同時，也減少了碳源(yuan)運輸的問題，是(shi)目前比較有(you)利(li)的碳源(yuan)。
目前，關于(yu)污泥水(shui)解利用(yong)外碳源的(de)研究有(you)很(hen)多不(bu)同(tong)的(de)結(jie)論(lun)，但一(yi)(yi)般認為(wei)，作為(wei)反(fan)硝化(hua)脫氮系統的(de)碳源是一(yi)(yi)種非常有(you)價(jia)值的(de)方法。然而，由于(yu)不(bu)同(tong)的(de)污泥和不(bu)同(tong)的(de)水(shui)解條件(jian)，VFA的(de)成分(fen)差異很(hen)大(da)(da)，由于(yu)成分(fen)不(bu)同(tong)，會導致不(bu)同(tong)的(de)反(fan)硝化(hua)這就是為(wei)什么許多研究不(bu)一(yi)(yi)致）。因(yin)此，如何(he)統一(yi)(yi)研究和應(ying)用(yong)污泥水(shui)解產品(pin)VFA仍(reng)然是一(yi)(yi)個大(da)(da)問題(ti)。
此外，如果水(shui)(shui)解(jie)污(wu)泥直接作為外部(bu)碳(tan)源，應考慮(lv)污(wu)泥水(shui)(shui)解(jie)過程中氮(dan)磷的(de)釋放。如果這部(bu)分(fen)氮(dan)磷以碳(tan)源的(de)形(xing)式投入(ru)污(wu)水(shui)(shui)，必然會增加污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)的(de)氮(dan)磷負荷。如何(he)解(jie)決(jue)這個(ge)問題是使用污(wu)泥水(shui)(shui)解(jie)液的(de)另一個(ge)主要問題。
碳源的選擇(ze)
理論上(shang)，各(ge)種碳(tan)源(yuan)都能保證(zheng)出水總氮達(da)到排放標準，但要考慮(lv)多種因(yin)素：
1.碳源投(tou)加成本是碳源當量COD價格+投(tou)加量的綜合算法，需(xu)要通過理論(lun)計算和實(shi)際操(cao)作來確定投(tou)加量；
2.碳(tan)源產泥率增加(jia)碳(tan)源肯(ken)定(ding)會增加(jia)污(wu)泥產量(liang)，污(wu)泥處理(li)成本很(hen)高，這是選擇碳(tan)源時必須考(kao)慮的一個重要問題。
3.確保污水運(yun)行的(de)(de)穩(wen)定性。添加碳源的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)脫氮。因此，在(zai)選擇碳源時，應考(kao)慮(lv)污水處(chu)理廠的(de)(de)穩(wen)定運(yun)行，如盡量避(bi)免污泥膨脹、出(chu)水COD增(zeng)加、亞硝基氮積累等。
根(gen)據以上(shang)情況，碳源的(de)(de)選擇不是簡單的(de)(de)經濟賬(zhang)戶，而是與實際穩定(ding)運(yun)行緊密結合。科學選擇碳源，可有(you)效降低污水(shui)處理廠(chang)的(de)(de)運(yun)行成(cheng)本和污水(shui)處理廠(chang)的(de)(de)穩定(ding)運(yun)行。污水處理設備
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