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碳源

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        我国城市污水普遍存在反硝化碳源不足的问题,碳源不足已成为制约生物脱氮效率的重要因素,污水处理厂选择外加碳源时,不仅要考虑其经济成本和效益,同时需要兼顾碳源本身的安全性,以及生物池内的实际有效停留时间等因素,污水处理厂对碳源的选择应遵循以下原则:

        ①外加碳源易被微生物降解,易被反硝化菌利用,不存在残留物对后续出水达标造成不利影响的间题;

        ②反应速度足够快,确保所投加的碳源尽量在厌、缺氧功能区内耗尽,避免增加后续曝气系统的负担和运行成本;

        ③不会对系统内的微生物种群类型和含量造成影响,避免投加碳源前后出现微生物的短暂适应性问题;

        ④价格便宜,安全性好,且易于投加、保存和运输,可就近获得。
        因此,大家根据现在各大水厂主要使用的几种碳源:甲醇、乙酸钠、葡萄糖,作为对比,分析哪种物质可以作为最合适的碳源。
1、储存、运输等条件的综合对比:
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        通过上表几种碳源的对比,结合实际使用可得知: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如下图所示
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        可以看出乙酸钠是反应最迅速的碳源,同时对总氮的降低程度也是最大的,甲醇和葡萄糖基本相当。甲醇和葡萄糖生物利用率低,次生成本高从上图可见,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。而乙酸钠因其高效性则会缩短污水处理周期,从而提高生产效率,提升了污水日处理量。
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最稳定的反硝化效果,葡萄糖需要23天,而乙酸钠投加一天之内就可以达到最稳定的效果。
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,在三种碳源中最快速的被利用。
综上所述:
        葡萄糖的利用率最低,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,最高效,最环保,生物利用率最高的碳源

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