在需要脱氮的污水中,往往是复合碳源不足导致反硝化的去除率低,导致出水TN超标,所以外加碳源成为了目前适用于实践的手段,目前碳源一般有乙酸钠、面粉、葡萄糖等。
乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程,能用作水厂运行时的应急处理。
乙酸钠由于是小分子有机酸的原因,反硝化菌易于利用,脱氮效果是比较好的。但是,由于价格较为昂贵,污泥产率高,且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的攻关难题,所以,将乙酸钠应用于污水处理厂的大规模投加几乎不可能。
糖类物质中,以面粉、蔗糖、葡萄糖为主,由于葡萄糖是比较简单的糖,所以目前研究比较多。当碳源充足时,以葡萄糖为碳源的碳氮比较CH₃OH/CH₄O为碳源时高得多,为 6∶1~7∶1。碳源类型对硝氮的比还原速率几乎没有影响,对亚硝氮的比积累速率影响较大,只有葡萄糖在该研究中没发现积累现象。 以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源处理效果不错,可是,它作为一种多分子化合物,容易引起细菌的大量繁殖,导致污泥膨胀,增加出水中COD的值,影响出水水质,同时,与醇类碳源相比,糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。
生物转化 VFA 来源于污泥水解的上清液,由于水解所产生的 VFA 拥有很高的反硝化速率,碳源可以直接由污水厂内部提供,在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题,所以它是目前比较有优势的碳源。
对于污泥水解利用做外碳源的研究,目前不同的结论有很多,但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法。可是,对于不同的污泥,不同的水解条件,所产生的污泥中VFA 的成分有较大的差别,而由于成分不同,又能引起反硝化速率的不同(这也是为何很多研究不一致的原因),所以,如何将污泥水解的产物VFA统一化研究应用,还是一个比较大的难题。
污水处理厂在选择外加碳源的时候应综合考虑安全性、经济性及反硝化速率。水处理碳源的运输和储存应规避燃爆的风险,安全生产已是各企业不可忽视的重要制度。不同的水处理碳源配方在同样一个反硝化工艺上会表现出不同的碳氮比、不同的微生物增长速度、不同的反硝化速率等。因此我们在水处理碳源配方的设计在前置反硝化和后置反硝化会有区别。前置反硝化更加注重低碳氮比、微生物适量增长、反硝化速率适当的产品。后置反硝化滤池更加注重低碳氮比、微生物增长慢、反硝化速率快的产品。 乙酸钠碳源作为一种新材料,在更多行业得到充足的发展,它弥补了很多问题,例如污水处理厂,这对于污水处理是个重大的要素。 1、作用乙酸钠作为一种重要的材质,它广泛的应用于多重产品之中,特别是在污水处理的问题上,它发挥了巨大的作用,乙酸钠作为外加碳源,污水处理厂多采用生物脱氮除磷工艺,碳源一直是传统生物脱氮除磷工艺的控制因素,碳源是微生物生长必须的营养元素,主要消耗于释磷、反硝化和异养菌代谢。有相当一部分污水处理厂的进水都存在碳源含量低,造成出水脱氮除磷效果较差。因此有效解决城市污水处理厂碳源不足问题,是提高污水脱氮除磷效率从而实现达标排放的有效途径。 2、存在的意义乙酸钠作为重要的溶剂,它能够帮助其他溶剂,同时又能够与其他溶剂合成新的物质,其存在的意义与必要性,主要体现在新物质的构成上,特别是一些积极正面的新物质,这些新物质能够构成新的链接与反应,帮助整个社会得到更好的发展。
反硝化反应为 6NO3-+ 5CH3OH → 3N2+ 5CO2 + 7H2O + 6OH- ,根据此反应去除1mg NO3-N 需要1.9mg CH3OH。以CH3-OH作为碳源比以葡萄糖作为碳源反硝化速率快很多。CH₃OH/CH₄O在保存和使用上都需要多注意,对人体有低毒,因为在人体新陈代谢中会氧化成比毒性更强。葡萄糖:若一葡萄糖作为碳源9C6H12O6),C6H12O6:NO3 -N 大约为7左右,容易引起细菌的大量繁殖,导致污泥膨胀,增加出水中COD的值,影响出水水质。建议用葡萄糖,用葡萄糖效果还是不错的,面粉效果比葡萄糖差。
面粉:这里说的面粉为小麦精致面粉,成分上也是非常高的。当缺氧或者厌氧池子中的污泥浓度较低时,通过以小麦面粉补充碳源对活性污泥的形成是有着很大的帮助的。同时,面粉也较容易买到。如设备的容积比较小,可以考虑以面粉作为碳源。
乙酸钠:若以乙酸钠(CH3COONa)作为碳源,是小分子有机酸的原因, 反硝化菌易于利用,脱氮效果是较好的。一般冬天时投加碳源,都是建议可以选择乙酸钠作为碳源投加,易溶于水,易被微生物所利用,所产生的污泥量相比于其他碳源时略高,花费上也是高于以面粉,葡萄糖,CH₃OH/CH₄O作为碳源的。