國家對廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，其中總氮排放的要求也進(jìn)一步提高,尤其一些地區(qū)要求市政污水處理廠提標(biāo)到地表水準(zhǔn)四類標(biāo)準(zhǔn)
，其中要求總氮小于10PPM
，為保證總氮達(dá)標(biāo)排放
，通過外加碳源降低污水中總氮的量
，成為了目前唯一適用于實踐的手段。
一
、碳源介紹
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(zhì)碳源及污泥水解上清液等
。在使用過程中
，需要根據(jù)實際工程情況選擇合適的碳源。現(xiàn)對各種常用的碳源進(jìn)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(yùn)行費用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢，在甲醇碳源不足時
，存在亞硝酸鹽積累的現(xiàn)象
。以甲醇為碳源時的反硝化速率比以葡萄糖為碳源時快3倍，其最佳碳氮比(COD：氨氮)為 2.8～3.2
。
但甲醇作為外加碳源時
，有以下3點問題需關(guān)注：
① 甲醇易燃，為甲類?div id="d48novz" class="flower left">
；?div id="d48novz" class="flower left">
，儲存和使用均有嚴(yán)格要求
。特別是其儲存需報當(dāng)?shù)毓膊块T備案審批，手續(xù)繁瑣
。
② 微生物對甲醇的響應(yīng)時間較慢
，甲醇并不能被所有微生物利用，當(dāng)甲醇用于污水處理廠應(yīng)急投加碳源時效果不佳;
③ 甲醇具有一定的毒害作用
，將甲醇作為長期碳源，對尾水的排放也會造成一定的影響
。
2
、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
。
乙酸鈉由于是小分子有機(jī)酸鹽的原因
，反硝化菌易于利用，脫氮效果是最好的
。通過實驗發(fā)現(xiàn)
，碳氮比在4.6時，可以達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果
，而且它的水解物為小分子有機(jī)物
，能容易被微生物降解，反硝化響應(yīng)時間快
，而且無毒
，能作為應(yīng)急碳源。但是
，它價格較貴
，產(chǎn)泥率高，對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力
。
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(yùn)輸費用高，不能遠(yuǎn)距離運(yùn)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)模投加乙酸鈉幾乎不可能
。
3
、乙酸
乙酸作為碳源，與乙酸鈉類同
。但作為工業(yè)化產(chǎn)品
，用做碳源確實浪費
。
但其弊端有四點：
①乙酸為乙類危化品
，也是揮發(fā)性酸
，是大氣污染VOC的重要組成部分，環(huán)保部門監(jiān)管多
，儲存條件要求高
。
②多數(shù)污水處理廠遠(yuǎn)離乙酸廠，運(yùn)輸費用高
，不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸
。
③乙酸代謝后的氫離子有降低出水pH的可能。
④ 乙酸價格市場變化大
，高價時做碳源價格昂貴
，將乙酸應(yīng)用于污水處理廠的大規(guī)模投加幾乎不可能。
4
、糖類
糖類外加碳源中
，以面粉、蔗糖
、葡萄糖為主
，由于葡萄糖是最簡單的糖，所以目前研究比較多
。當(dāng)碳源充足時
，以葡萄糖為碳源的最佳碳氮比較甲醇為碳源時高得多，為 6∶1～7∶1
。碳源對硝氮的比還原速率幾乎沒有影響
，但是對亞硝氮的比積累速率影響較大，在研究中發(fā)現(xiàn)只有葡萄糖作為外加碳源時對亞硝氮的比累積速率沒有影響
。
以葡萄糖為代表的糖類物質(zhì)作為外加碳源使得脫氮效果良好
，可是，糖類作為多分子化合物
，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
。
但其弊端有二點：
①需要現(xiàn)場配置成溶液，勞動強(qiáng)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
。
5
、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(jìn)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(jī)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。
但其弊端：
①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(jìn)行檢測
。
6、污泥水解上清液
生物轉(zhuǎn)化揮發(fā)酸VFA 來源于污泥水解的上清液
，由于水解所產(chǎn)生的 VFA 擁有很高的反硝化速率
，碳源可以直接由污水廠內(nèi)部提供，在污泥減容的同時還減少了碳源運(yùn)輸方面的問題
，所以它是目前比較有優(yōu)勢的碳源
。
對于污泥水解利用做外碳源的研究，目前不同的結(jié)論有很多
，但總體認(rèn)為它作為反硝化脫氮系統(tǒng)的碳源是一種很有價值的方法
。可是
，對于不同的污泥
，不同的水解條件，所產(chǎn)生的VFA 的組分有較大的差別
，而由于組分不同
，又能引起反硝化速率的不同(這也是為何很多研究不一致的原因)，所以
，如何將污泥水解的產(chǎn)物VFA統(tǒng)一化研究應(yīng)用
，還是一個比較大的難題。
除此以外，若直接將水解污泥作為外碳源
，還要考慮到污泥水解過程中氮磷的釋放問題
，這部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中，勢必會增加污水處理廠的氮磷負(fù)荷
，如何解決這個問題
，是利用污泥水解液的另一大難題
碳源的選擇
目前，有的市政污水處理廠碳源投加費用居高
，有的高達(dá)0.2-1.0元/噸
，為降低污水處理的運(yùn)行費用，必須選擇性價比高的碳源
。
各類碳源投加量都有一個相應(yīng)的范圍
，以下為經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可以通過實際情況確定碳源的投加量
，但要在實際運(yùn)行中要兼顧到亞硝態(tài)氮的累積和產(chǎn)泥率
。
投加碳源目的是為了脫氮，因此在選擇碳源的時候
，要兼顧污水處理廠的運(yùn)行穩(wěn)定
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