反硝化碳源的选择原则.docx

反硝化碳源的选择原则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成为必要的手段。1、脱氮为什么对碳源有需求？硝化过程主要由自养微生物完成，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，硝化过程所需碳源来自C02-、HCO-等无机碳源；硝化菌的世代期较异养菌长得多，生长繁殖速度缓慢，产率较低，若进水中有机污染物(COD)大大超过氨氮时，异养菌大量繁殖，并在与硝化菌竞争中占优势，逐渐成为优势菌种，从而降低反应器的硝化效率。一般认为处理系统的BOD负荷小于0.15B0D(gM1.SS.d)时，硝化反应才能正常进行。反硝化菌利用碳源作为电子供体，N0-和N0-作为电子受体，将NO-、NO-还原成氮气，达到脱氮的效果。当有溶解氧存在时，反硝化菌分解有机物利用分子态氧作为最终电子受体。在无氧情况时，反硝化菌利用硝态氮和亚硝态氮作为能量的电子受体，02-作为受氢体生成HO和0H-碱度，有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。硝化、反硝化过程对有机物的存在是矛盾的：自养硝化菌适宜在低碳源环境下生存，在大量有机物存在时，对氧气和营养物质的竞争不如好氧异养菌，致使反应器内异养菌成为优势菌种；而反硝化反应需要有机碳源作为电子供体完成脱氮过程。2、反硝化碳源的选择原则目前市面上常用的碳源：甲醇、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源等。在使用过程中，需要根据实际工程情况选择合适的碳源。现对各种常用的碳源进行对比，分析各种碳源的优缺点：1、甲醇普遍认为甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势，甲醇作为碳源时，C/N)5时能达到较好效果。但其弊端有：作为化学药剂，成本相对较高；响应时间较慢，甲醇并不能被所有微生物利用，当投加甲醇后，需要一定的适应期直到它完全富集，发挥全部效果，当用于污水处理厂应急投加碳源时效果不佳；甲醇具有一定的毒害作用，长期用甲醇作为碳源，对尾水的排放也会造成一定影响。2、乙酸钠乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程，可作为水厂应急处置时使用。普遍认为乙酸钠反硝化速率不如甲醇高，但由于它没有毒性，污泥产率与甲醇相差不多，所以认为它可以作为甲醇的替代碳源。以乙酸钠为碳源，硝酸盐为电子受体时，最佳的CN=碳源缺乏时会引起亚硝酸盐积累。使用乙酸钠要考虑以下3点：乙酸钠多为20%、25%、30%的液体，由于当量CoD低，运输费用高，不能远距离运输。产泥量大，污泥处理费用增加；价格较为昂贵，污水处理厂大规模投加乙酸钠成本太高。3、糖类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，所以，并不提倡大量使用葡萄糖作为外投碳源。缺点：需要现场配置成溶液，劳动强度大，投加精准性差，大型污水处理厂无法使用。工业葡萄糖含杂质多，食品葡萄糖价格贵。4、生物质碳源随着污水脱氮要求的提高，新兴起专业生产碳源的企业，他们通过生物工程原理，对一些糖类、农产品废料等进行发酵，生产无毒无害的生物制品，主要组分是小分子有机酸、醇类、糖类。其较单一的化学品更容易被微生物利用，其使用成本比单一化学品便宜，具备极高的性价比。弊端:产品的稳定性待提高，使用前需对每批次产品当量COD进行检测。