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        反硝化碳源的選擇原則
        作者:甲醇泵 來源:泵 發布時間:2021-04-27
            城市污水普遍存在反硝化碳源不足的問題,碳源不足已成為制約生物脫氮效率的重要因素,污水處理廠選擇外加碳源成為必要的手段。
        一、反硝化碳源的選擇原則
             市面上常用的碳源:甲醇、乙酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質碳源等。在使用過程中,需要根據實際工程情況選擇合適的碳源?,F對各種常用的碳源進行對比,分析各種碳源的優缺點:
        1、乙酸鈉
            乙酸鈉的優點在于它能立即響應反硝化過程,可作為水廠應急處置時使用。
         普遍認為乙酸鈉反硝化速率不如甲醇高,但由于它沒有毒性,污泥產率與甲醇相差不多,所以認為它可以作為甲醇的替代碳源。以乙酸鈉為碳源,硝酸鹽為電子受體時,佳的C/N=5,碳源缺乏時會引起亞硝酸鹽積累。
         使用乙酸鈉要考慮以下3點:
         ① 乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由于當量COD低,運輸費用高,不能遠距離運輸。
         ② 產泥量大,污泥處理費用增加;
         ③ 價格較為昂貴,污水處理廠大規模投加乙酸鈉成本太高。
                            甲醇泵
        2、甲醇
         普遍認為甲醇作為外碳源具有運行費用低和污泥產量小的優勢,甲醇作為碳源時,C/N〉5時能達到較好效果。
        但其弊端有:
        ①作為化學藥劑,成本相對較高;
        ②響應時間較慢,甲醇并不能被所有微生物利用,當投加甲醇后,需要一定的適應期直到它完全富集,發揮全部效果,當用于污水處理廠應急投加碳源時效果不佳;
        ③甲醇具有一定的毒害作用,長期用甲醇作為碳源,對尾水的排放也會造成一定影響。
        3、糖類
            以葡萄糖為代表的糖類物質作為外加碳源處理效果不錯,可是,它作為一種多分子化合物,容易引起細菌的大量繁殖,導致污泥膨脹,增加出水中COD的值,影響出水水質,同時,與醇類碳源相比,糖類物質更容易產生亞硝態氮積累的現象,所以,并不提倡大量使用葡萄糖作為外投碳源。
         缺點:
         ① 需要現場配置成溶液,勞動強度大,投加精準性差,大型污水處理廠無法使用。
         ② 工業葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格貴。
        4、生物質碳源
         隨著污水脫氮要求的提高,新興起專業生產碳源的企業,他們通過生物工程原理,對一些糖類、農產品廢料等進行發酵,生產無毒無害的生物制品,主要組分是小分子有機酸、醇類、糖類。其較單一的化學品更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學品便宜,具備極高的性價比。
         弊端:產品的穩定性待提高,使用前需對每批次產品當量COD進行檢測。
        二、脫氮為什么對碳源有需求?
             硝化過程主要由自養微生物完成,亞硝酸菌和硝酸菌都是化能自養菌,硝化過程所需碳源來自 CO2-、HCO-等無機碳源;硝化菌的世代期較異養菌長得多,生長繁殖速度緩慢, 產率較低,若進水中有機污染物(COD)大大超過氨氮時,異養菌大量繁殖,并在與硝化菌競爭中占優勢,逐漸成為優勢菌種,從而降低反應器的硝化效率。一般認為處理系統的 BOD 負荷小于0.15BOD/(gMLSS.d)時,硝化反應才能正常進行。
             反硝化菌利用碳源作為電子供體,NO-和NO-作為電子受體,將 NO-、NO-還原成氮氣,達到脫氮的效果。當有溶解氧存在時,反硝化菌分解有機物利用分子態氧作為電子受體。在無氧情況時,反硝化菌利用硝態氮和亞硝態氮作為能量的電子受體,O2-作為受氫體生成 HO和 OH-堿度,有機物作為碳源及電子供體提供能量并被氧化穩定。
             硝化、反硝化過程對有機物的存在是矛盾的:自養硝化菌適宜在低碳源環境下生存,在大量有機物存在時,對氧氣和營養物質的競爭不如好氧異養菌,致使反應器內異養菌成為優勢菌種;而反硝化反應需要有機碳源作為電子供體完成脫氮過程。

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