為緩解和控制水體的富營養(yǎng)化
,國家制定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,然而
,當(dāng)前大部分污水處理廠普遍存在低碳相對高氮磷的水質(zhì)特點,由于有機(jī)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(dǎo)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(jìn)入低溫季節(jié)情況更為嚴(yán)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(kuò)建污水處理廠
,基建費用高,可操作性不強(qiáng);另一方面
,可以通過向缺氧區(qū)投加外碳源,以補(bǔ)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(zhì)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?div id="m50uktp" class="box-center"> ,F(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
普遍認(rèn)為甲醇作為外碳源具有運行費用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢,甲醇作為碳源時
,C/N〉5時能達(dá)到較好效果
,但其弊端有3點:
①作為化學(xué)藥劑,成本相對較高;
②響應(yīng)時間較慢
,甲醇并不能被所有微生物利用
,當(dāng)投加甲醇后,需要一定的適應(yīng)期直到它完全富集
,發(fā)揮全部效果
,當(dāng)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
,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(yīng)反硝化過程
,可作為水廠應(yīng)急處置時使用。
普遍認(rèn)為乙醇反硝化速率不如甲醇高
,但由于它沒有毒性
,污泥產(chǎn)率與甲醇相差不多,所以認(rèn)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,最佳的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(dāng)量COD低,運輸費用高
,不能遠(yuǎn)距離運輸
;
②產(chǎn)泥量大,污泥處理費用增加
;
3
、乙酸
乙酸鈉的優(yōu)點在于它能立即響應(yīng)反硝化過程,能用作水廠運行時的應(yīng)急處理
。乙酸鈉由于是小分子有機(jī)酸的原因
,反硝化菌易于利用,脫氮效果是最好的
,但是由于價格較貴
,污泥產(chǎn)率高
,且目前污水廠的污泥處置問題也是一個較大的公關(guān)難題,所以
,將乙酸鈉應(yīng)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(zhì)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(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
,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(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
。
弊端:
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?div id="jfovm50" class="index-wrap">?墒?div id="jfovm50" class="index-wrap">,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
在理論上,各類碳源都能保證出水總氮達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)
,但要考慮多個因素:
1
、碳源投加的成本
投加成本是碳源的當(dāng)量COD價格+投加量的綜合算法,需要理論計算加實際運行的投加量確定
;
2
、碳源產(chǎn)泥率
投加碳源,必定會增加污泥的產(chǎn)量
,而污泥處理成本很高
,這個是選擇碳源必須考慮到的重要一項;
3
、保證污水運行的穩(wěn)定性
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行穩(wěn)定
,如盡可能的避免污泥膨脹
、出水COD升高
、亞硝基氮累積等。
根據(jù)以上內(nèi)容
,
碳源的選擇
,不是單純的經(jīng)濟(jì)帳,而是與穩(wěn)定運行實際相緊密結(jié)合的
?div id="jfovm50" class="index-wrap">?茖W(xué)的選擇碳源,才能有效的降低污水處理廠的運行成本和污水處理廠的穩(wěn)定運行
。
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