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    反硝化碳源的選擇原則
    作者:甲醇泵 來源:泵 發(fā)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(zhì)碳源等。在使用過程中,需要根據(jù)實際工程情況選擇合適的碳源?,F(xiàn)對各種常用的碳源進行對比,分析各種碳源的優(yōu)缺點:
    1、乙酸鈉
        乙酸鈉的優(yōu)點在于它能立即響應(yīng)反硝化過程,可作為水廠應(yīng)急處置時使用。
     普遍認(rèn)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(chǎn)率與甲醇相差不多,所以認(rèn)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(dāng)量COD低,運輸費用高,不能遠距離運輸。
     ② 產(chǎn)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(guī)模投加乙酸鈉成本太高。
                        甲醇泵
    2、甲醇
     普遍認(rèn)為甲醇作為外碳源具有運行費用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)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(xué)藥劑,成本相對較高;
    ②響應(yīng)時間較慢,甲醇并不能被所有微生物利用,當(dāng)投加甲醇后,需要一定的適應(yīng)期直到它完全富集,發(fā)揮全部效果,當(dāng)用于污水處理廠應(yīng)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(zhì)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(xì)菌的大量繁殖,導(dǎo)致污泥膨脹,增加出水中COD的值,影響出水水質(zhì),同時,與醇類碳源相比,糖類物質(zhì)更容易產(chǎn)生亞硝態(tài)氮積累的現(xiàn)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(xiàn)場配置成溶液,勞動強度大,投加精準(zhǔn)性差,大型污水處理廠無法使用。
     ② 工業(yè)葡萄糖含雜質(zhì)多,食品葡萄糖價格貴。
    4、生物質(zhì)碳源
     隨著污水脫氮要求的提高,新興起專業(yè)生產(chǎn)碳源的企業(yè),他們通過生物工程原理,對一些糖類、農(nóng)產(chǎn)品廢料等進行發(fā)酵,生產(chǎn)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(xué)品更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學(xué)品便宜,具備極高的性價比。
     弊端:產(chǎn)品的穩(wěn)定性待提高,使用前需對每批次產(chǎn)品當(dāng)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(yǎng)微生物完成,亞硝酸菌和硝酸菌都是化能自養(yǎng)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(yǎng)菌長得多,生長繁殖速度緩慢, 產(chǎn)率較低,若進水中有機污染物(COD)大大超過氨氮時,異養(yǎng)菌大量繁殖,并在與硝化菌競爭中占優(yōu)勢,逐漸成為優(yōu)勢菌種,從而降低反應(yīng)器的硝化效率。一般認(rèn)為處理系統(tǒng)的 BOD 負(fù)荷小于0.15BOD/(gMLSS.d)時,硝化反應(yīng)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(dāng)有溶解氧存在時,反硝化菌分解有機物利用分子態(tài)氧作為電子受體。在無氧情況時,反硝化菌利用硝態(tài)氮和亞硝態(tài)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(wěn)定。
         硝化、反硝化過程對有機物的存在是矛盾的:自養(yǎng)硝化菌適宜在低碳源環(huán)境下生存,在大量有機物存在時,對氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的競爭不如好氧異養(yǎng)菌,致使反應(yīng)器內(nèi)異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢菌種;而反硝化反應(yīng)需要有機碳源作為電子供體完成脫氮過程。

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