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淺談污水處理碳源的選擇
為緩解和控制水體的富營養(yǎng)化,國家制定的污水排放標準越來越嚴格,然而,當前大部分污水處理廠普遍存在低碳相對高氮磷的水質特點,由于有機物含量偏低,采用常規(guī)脫氮工藝無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求,導致反硝化過程受阻,并抑制厭氧好氧菌增殖,使得氨氮(NH3—N)DE 同化作用下降,大大影響了污水處理廠脫氮效果,尤其進入低溫季節(jié)情況更為嚴重。為了解決這一問題,一方面可以通過增加反消化缺氧區(qū)的體積,延長反消化時間來增加脫氮效果,但這種方法需要擴建污水處理廠,基建費用高,可操作性不強;另一方面,可以通過向缺氧區(qū)投加外碳源,以補充碳源的方式提高反消化速率,實踐證明,投加碳源是污水處理廠解決這類問題的重要手段。
碳源的種類
目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質碳源、污泥水解上清液、啤酒廢水及垃圾滲濾液等。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、甲醇
甲醇作為外碳源具有運行費用低和污泥產量小的優(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3:①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*富集,發(fā)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。
2、乙酸鈉
乙酸鈉的優(yōu)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。普遍認為乙醇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。以乙醇為碳源,硝酸鹽為電子受體時,標準的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(guī)模投加乙酸鈉幾乎不可能。
3、乙酸
乙酸鈉的優(yōu)點在于它能立即響應反硝化過程,能用作水廠運行時的應急處理。乙酸鈉由于是小分子有機酸的原因,反硝化菌易于利用,脫氮效果zhuo越,但是由于價格較貴,污泥產率高,且目前污水廠的污泥處置問題也是一個較大的難題,所以,將乙酸鈉應用于污水處理廠的大規(guī)模投加幾乎不可能。
4、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(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,投加準性差,大型污水處理廠無法使用。
② 工業(yè)葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格貴。
5、生物質碳源
隨著污水脫氮要求的提高,新興起專業(yè)生產碳源的企業(yè),他們通過生物工程原理,對一些糖類、農產品廢料等進行發(fā)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*的性價比。
缺點:
產品的穩(wěn)定性待提高,使用前需對每批次產品當量COD進行檢測。
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