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在需要脱氮的脱氮污水处理时,往往是碳源不足导致反硝化的去除率低,导致出水TN超标,所以外加碳源成为了目前 适用于实践的手段,目前碳源一般有甲醇、乙酸钠、面粉、葡萄糖等,本文将对目前应用比较广泛的碳源做一个对比,让大家对各种碳源的优缺点有初步的了解! 1、甲醇 普遍认为甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势。在甲醇碳源不足时,存在亚硝酸盐积累的现象。以甲醇为碳源时的反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍, 碳氮比(COD:氨氮)为2.8~3.2。 从目前研究来看,甲醇作为碳源时,C/N5时能达到较好的效果,但其弊端有三点: ①作为化学药剂,成本相对较高; ②响应时间较慢,甲醇并不能被所有微生物利用,当投加甲醇后,需要一定的适应期直到它完全富集,发挥全部效果,当用于污水处理厂应急投加碳源时效果不佳; ③甲醇具有一定的毒害作用,长期用甲醇作为碳源,对尾水的排放也会造成一定的影响。 2、乙酸钠 乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程,能用作水厂运行时的应急处理。 乙酸钠由于是小分子有机酸的原因,反硝化菌易于利用,脱氮效果是 的。但是,由于价格较为昂贵,污泥产率高,且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的攻关难题,所以,将乙酸钠应用于污水处理厂的大规模投加几乎不可能。 3、糖类 糖类物质中,以面粉、蔗糖、葡萄糖为主,由于葡萄糖是简单的糖,所以目前研究比较多。当碳源充足时,以葡萄糖为碳源的 碳氮比较甲醇为碳源时高得多,为6:1~7:1。碳源类型对硝氮的比还原速率几乎没有影响,对亚硝氮的比积累速率影响较大,只有葡萄糖在该研究中没发现积累现象。 以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源处理效果不错,可是,它作为一种多分子化合物,容易引起细菌的大量繁殖,导致污泥膨胀,增加出水中COD的值,影响出水水质,同时,与醇类碳源相比,糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。 4、污泥水解上清液 生物转化VFA来源于污泥水解的上清液,由于水解所产生的VFA拥有很高的反硝化速率,碳源可以直接由污水厂内部提供,在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题,所以它是目前比较有优势的碳源。
1、储存、运输等条件的综合对比: 甲醇是易燃易爆危险品,长期接触甲醇可使人致盲。企业使用甲醇须取得危险品使用许可证,且使用甲醇要求设备须是防爆设备,因此固定资产投资大,后期运维成本高。使用甲醇的企业VOC也很难达标,受政府部门监管成本高。而乙酸钠和葡萄糖则没有上述缺点。 2、降氮效果以及速率的对比: 通过模拟水厂厌氧、缺氧条件,在污水中加入同等COD值的不同碳源,搅拌两小时,每半小时分别取样,测定总氮的变化数据 可以得出乙酸钠是反应迅速的碳源,同时对总氮的降低程度也是的,甲醇和葡萄糖基本相当。甲醇和葡萄糖生物利用率低,次生成本高,虽然甲醇单价便宜,但由于生物利用速率低,过多的甲醇没有被利用,浪费严重,不仅如此,这些过量甲醇进入下一步工艺会滋生大量菌泥,推高水厂处理菌泥的成本。而乙酸钠因其性则会缩短污水处理周期,从而提高生产效率,了污水日处理量。 3、对比碳源对污泥驯化时间的影响 通过查阅各种资料得知,甲醇需要经过29天的驯化污泥才会达到稳定的反硝化效果,葡萄糖需要23天,而乙酸钠投加之内就可以达到稳定的效果。 4、各种碳源在污泥中的被利用的模式: 甲醇需要先变成甲醛,在变成甲酸才能被污泥中的反硝化细菌利用;葡萄糖为六个碳的有机物,不能被微生物利用,需要在水中先分解为三个碳的有机物才能被利用;而乙酸钠可直接被微生物利用,在三种碳源中快速的被利用。 综上所述: 葡萄糖的利用率,降氮速率更不能和醋酸钠相比;考虑到运输,储存以及价格乙酸钠和甲醇综合经济性相差无几,甚至比甲醇更合适,所以乙酸钠是到目前为止,所发现的碳源中,效,环保,生物利用率的碳源。