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污水处理技术中反硝化碳源的选择方法
时间:2022-03-02 阅读:
随着国家提高废水排放标准,对总氮排放的要求也进一步提高。特别是在一些地区,市污水处理厂需要提出指标水平4个标准,其中总氮必须低于10PPM,为了使总氮达到排放,添加碳源,减少污水中的总氮量成为唯一的手段。
碳源介绍
目前市面上常用的碳源:甲醇、醋酸、醋酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源、污泥水解上清液等。在使用过程中,应根据实际施工情况选择适当的碳源。现在比较各种常见碳源,分析各种碳源的优缺点。
甲醇
甲醇作为外部碳源,具有运营成本低、污泥产量少等优点,甲醇碳源不足时存在亚硝酸盐积累的现象。甲醇为碳源时的反硝化速率比葡萄糖为碳源时快3倍,最佳碳氮比(COD:氨氮)为2.8 ~ 3.2。
但是甲醇作为碳源有三个问题:
甲醇容易着火,甲流危机货物的储存和使用都有严格的要求。特别是,其储存需要向当地公安部申报批准,手续繁琐。
微生物对甲醇的响应时间慢,所以甲醇不可能被所有微生物利用。甲醇向污水处理厂投入紧急碳源时效果不好。
甲醇具有一定的毒性作用,如果将甲醇用作长期碳源,也会对未遂排放产生一定的影响。
污水处理技术中反硝化碳源的选择方法
污水处理

乙酸钠
乙酸钠的优点就是能对反硝化过程做出反应,可用于水厂应急处理。
醋酸钠是小分子有机酸盐的原因,反硝化细菌易于利用,脱氮效果最好。通过实验发现,碳氮比4.6点能达到稳定的脱氮效果,其水解产物是小分子有机物,容易被微生物分解,脱硝反应时间快,无毒,可用作应急碳源。但是,它价格比较贵,产率高,会给污水厂的污泥处置带来一定的压力。
使用醋酸酯时要考虑以下三点。
醋酸钠多为20%、25%、30%的液体,由于含糖量COD低,运输成本高,无法远距离运输。
大量产泥,污泥处理成本增加;
价格比较贵,污水处理厂大规模加入醋酸酯几乎是不可能的。
乙酸
醋酸作为碳源,和醋酸差不多。但是作为产业化产品,用作碳源是浪费。
但是有四个缺点。
乙酸是乙类危化品和挥发酸,是大气污染VOC的重要组成部分,环境部门规章制度多,储存条件要求高。
大多数污水处理厂离醋酸厂很远,运输成本高,不能远距离运输。
醋酸代谢后氢离子有可能降低出水pH值。
醋酸价格市场变化大,高价时制作碳源很贵,将乙酸应用于污水处理厂的大规模投入几乎是不可能的。糖类
糖类和碳源中以面粉、甘蔗、葡萄糖为主,葡萄糖是最简单的糖,因此目前研究较多。碳源充足时,以葡萄糖为碳源的最佳碳氮比甲醇为碳源时要高得多,为6: 1 ~ 7: 1。碳源对硝态氮的还原率影响不大,但对硝态氮的累积率有很大影响。研究表明,只有葡萄糖是加碳源时,不影响硝态氮的累积率。
以葡萄糖为代表的糖类作为加氧碳源,具有良好的脱氮效果,但糖类是多分子化合物,容易引起细菌大量繁殖,污泥膨胀,增加水中COD的价值,从而影响水质,糖类比酒精类碳源更容易产生亚硝酸盐积累。
但是有两个缺点。
现场需要用溶液组成,劳动强度大,投放精度差,大型污水处理厂不能使用。
工业葡萄糖含杂质多,食品葡萄糖价格昂贵。
生物质碳源
随着污水脱氮要求的提高,专门生产碳源的企业通过生物工程原理发酵糖类、农产品、废弃物等,生产无毒无害的生物产品。主要成分是小分子有机酸、酒精和糖类。与单一化学品相比,更容易被微生物利用,其使用成本比单一化学品便宜,性价比非常高。
但是其缺点:
产品稳定性要提高,使用前要检查每批产品当量COD。
污泥水解上清液
生物转化挥发VFA来源于污泥水解的上清液,水解产生的VFA具有较高的反硝化率,碳源可以直接由污水厂内部供应,在减少污泥的同时也可以减少碳源运输问题,因此是目前比较有优势的碳源。
关于污泥水解和利用作为外部碳源的研究,目前有多种结论,但一般认为是反硝化和脱氮系统的碳源,是一种非常重要的方法。但是,由于不同的污泥、不同的水解条件、结果VFA的成分有很大的差异,而且成分不同,会引起反硝化速率的差异(这也是很多研究不一致的原因),因此如何应用污泥水解产物VFA集成研究仍然是一个大问题。
此外,如果直接水解污泥作为外碳源,还应考虑污泥水解过程中氮磷的释放。这些氮和磷以碳源的形式投入污水,将增加污水处理厂的氮和磷负荷。如何解决这个问题是使用污泥水解物的另一个大问题。
碳源的选择
目前,部分市政污水处理厂的碳源投入成本较高,部分达到0.2-1.0元/吨,为了降低污水处理运营成本,必须选择性价比高的碳源。

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