近年来,污水处理排放标准越来越高,尤其是TN已经脱离了劣五类水标准的低级趣味,比肩三四类水的标准了,因市政污水低碳高氮的水质特点,在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求,导致TN超标,所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。为什么乙酸钠是最好的碳源?对于

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为什么乙酸钠是最好的碳源?

2023-11-21 08:41 来源: 环保工程师

近年来,污水处理排放标准越来越高,尤其是TN已经脱离了劣五类水标准的低级趣味,比肩三四类水的标准了,因市政污水低碳高氮的水质特点,在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求,导致TN超标,所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。

为什么乙酸钠是最好的碳源?

对于脱氮工艺碳源的选择,如果排除价格的前提下,一般从脱氮速率和COD有无残留来判断!

目前污水处理厂解决低碳源污水处理常用的外加碳源有甲醇、淀粉,葡萄糖、乙酸钠等,其中甲醇和乙酸钠均为易降解物质,本身不含有营养物质(如氮、磷),分解后不留任何难于降解的中间产物。而葡萄糖和淀粉为多糖结构,水解为小分子脂肪酸所需的时间长,且淀粉在水中的溶解性差,不易完全溶于水,容易造成残留和污泥絮体偏多等问题,两者都有产泥多的缺点。

研究表明,乙酸钠作为碳源时其反硝化速率要远高于甲醇和淀粉。其主要原因在于,乙酸钠为低分子有机酸盐,容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖类物质需转化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸等最易降解的有机物,然后才被利用;甲醇虽然是快速易生物降解的有机物,但甲醇必须转化成乙酸等低分子有机酸才能被微生物利用,所以出现了利用乙酸钠作为碳源比用淀粉、甲醇进行反硝化速度快很多的现象 。

同时,甲醇作为一种易燃易爆的危险品,当采用甲醇作为外加碳源时,其加药间本身具有一定的火灾危险性。当甲醇储罐发生火灾时,易导致储罐破裂或发生突沸,使液体外溢发生连续性火灾爆炸,危及范围较大,因此甲醇加药间对周边环境要求一定的安全距离。同时由于其挥发蒸汽与空气混合易形成爆炸性气体混合物,故其范围内的电力装置均须采用特殊设计。

而乙酸钠本身不属于危险品,方便运输及储存,虽然价格比其他碳源贵不少,但是对于一些已建的污水处理厂来说,由于其用地限制,当需要外加碳源时,采用乙酸钠作为外加碳源比甲醇更具有优势。

近几年复合碳源市场占有率也越来越高,主要原因是其价格低廉,COD当量高,但是总体性能还是比不上甲醇及乙酸钠!

碳源投加判定条件

很多小伙伴对于碳源的投加认知,还停留在初学阶段,只认识CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,这些比例到底啥时候用?啥工艺用呢?可能分不清楚!

所以,碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺!这是判断碳源投加最关键的一步!

如何判断?很简单!记住这几个判断点:除碳工艺就是单纯的曝气,以去除COD为主,例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR等;脱氮是经历的缺氧和好氧的交替,以去除TN为主,例如AO带内回流,氧化沟、AAO等。

分清自己是什么工艺之后,就可以确定碳氮比了:除碳工艺:CN比100:5脱氮工艺:CN比4-6,取中间值5除磷工艺:CP比15:1

根据CNP比的关系,如果来水中的CNP比中的C不足,就需要投加碳源了,这就是碳源投加的判定条件!

碳源投加的通用公式

平常碳源投加公式都不详细且不统一,本文给大家统一一下:

碳源投加计算的前提是单位换算,笔者一直强调这一点,很多小伙伴算错主要还是单位没有换算或者换算错误!把换算过程写下来,记住这个比例以后就不会出错了:

1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3

1、除碳工艺:

X=进水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD当量其中:X——除碳工艺碳源投加量N差值1——进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮C差值——进水COD-出水COD

2、脱氮工艺:

Y=进水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD当量其中:Y——脱氮工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNC差值——进水COD-出水COD

3、除磷工艺:

Z=进水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD当量其中:Z——除磷工艺碳源投加量TP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD脱氮除磷工艺:

W=进水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD当量其中:W——脱氮除磷工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNTP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD


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