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為(wèi)什麽乙酸鈉是最好的碳源

發布時間：

2023-11-24

近年來，污水處理(lǐ)排放标準越來越高，尤其是TN已經脫離了劣五類水标準的低級趣味，比肩三四類水的标準了，因市政污水低碳高氮的水質(zhì)特點，在采用(yòng)常規脫氮工(gōng)藝時無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求，導緻TN超标，所以投加碳源是污水處理(lǐ)廠解決這類問題重要且唯一的手段。 為(wèi)什麽乙酸鈉是最好的碳源？ 對于脫氮工(gōng)藝碳源的選擇，如果排除價格的前提下，一般從脫氮速率和COD有(yǒu)無殘留來判斷！ 目前污水處理(lǐ)廠解決低碳源污水處理(lǐ)常用(yòng)的外加碳源有(yǒu)甲醇、澱粉，葡萄糖、乙酸鈉等，其中(zhōng)甲醇和乙酸鈉均為(wèi)易降解物(wù)質(zhì)，本身不含有(yǒu)營養物(wù)質(zhì)(如氮、磷)，分(fēn)解後不留任何難于降解的中(zhōng)間産(chǎn)物(wù)。而葡萄糖和澱粉為(wèi)多(duō)糖結構，水解為(wèi)小(xiǎo)分(fēn)子脂肪酸所需的時間長(cháng)，且澱粉在水中(zhōng)的溶解性差，不易完全溶于水，容易造成殘留和污泥絮體(tǐ)偏多(duō)等問題，兩者都有(yǒu)産(chǎn)泥多(duō)的缺點。 研究表明，乙酸鈉作(zuò)為(wèi)碳源時其反硝化速率要遠(yuǎn)高于甲醇和澱粉。其主要原因在于，乙酸鈉為(wèi)低分(fēn)子有(yǒu)機酸鹽，容易被微生物(wù)利用(yòng)。而澱粉等高分(fēn)子的糖類物(wù)質(zhì)需轉化成乙酸、甲酸、丙酸等低分(fēn)子有(yǒu)機酸等最易降解的有(yǒu)機物(wù)，然後才被利用(yòng)；甲醇雖然是快速易生物(wù)降解的有(yǒu)機物(wù)，但甲醇必須轉化成乙酸等低分(fēn)子有(yǒu)機酸才能(néng)被微生物(wù)利用(yòng)，所以出現了利用(yòng)乙酸鈉作(zuò)為(wèi)碳源比用(yòng)澱粉、甲醇進行反硝化速度快很(hěn)多(duō)的現象 。 同時，甲醇作(zuò)為(wèi)一種易燃易爆的危險品，當采用(yòng)甲醇作(zuò)為(wèi)外加碳源時，其加藥間本身具(jù)有(yǒu)一定的火災危險性。當甲醇儲罐發生火災時，易導緻儲罐破裂或發生突沸，使液體(tǐ)外溢發生連續性火災爆炸，危及範圍較大，因此甲醇加藥間對周邊環境要求一定的安(ān)全距離。同時由于其揮發蒸汽與空氣混合易形成爆炸性氣體(tǐ)混合物(wù)，故其範圍内的電(diàn)力裝(zhuāng)置均須采用(yòng)特殊設計。 而乙酸鈉本身不屬于危險品，方便運輸及儲存，雖然價格比其他(tā)碳源貴不少，但是對于一些已建的污水處理(lǐ)廠來說，由于其用(yòng)地限制，當需要外加碳源時，采用(yòng)乙酸鈉作(zuò)為(wèi)外加碳源比甲醇更具(jù)有(yǒu)優勢。 近幾年複合碳源市場占有(yǒu)率也越來越高，主要原因是其價格低廉，COD當量高，但是總體(tǐ)性能(néng)還是比不上甲醇及乙酸鈉！ 碳源投加判定條件 很(hěn)多(duō)小(xiǎo)夥伴對于碳源的投加認知，還停留在初學(xué)階段，隻認識CNP比100：5：1，CN比控制在4-6，但是，這些比例到底啥時候用(yòng)？啥工(gōng)藝用(yòng)呢(ne)？可(kě)能(néng)分(fēn)不清楚！ 所以，碳源投加首先必須分(fēn)清楚自己是什麽工(gōng)藝！這是判斷碳源投加最關鍵的一步！ 如何判斷？很(hěn)簡單！記住這幾個判斷點：除碳工(gōng)藝就是單純的曝氣，以去除COD為(wèi)主，例如單純的曝氣池、單純的MBR、接觸氧化、經典SBR等；脫氮是經曆的缺氧和好氧的交替，以去除TN為(wèi)主，例如AO帶内回流，氧化溝、AAO等。 分(fēn)清自己是什麽工(gōng)藝之後，就可(kě)以确定碳氮比了：除碳工(gōng)藝：CN比100：5脫氮工(gōng)藝：CN比4-6，取中(zhōng)間值5除磷工(gōng)藝：CP比15：1 根據CNP比的關系，如果來水中(zhōng)的CNP比中(zhōng)的C不足，就需要投加碳源了，這就是碳源投加的判定條件！ 碳源投加的通用(yòng)公(gōng)式 平常碳源投加公(gōng)式都不詳細且不統一，本文(wén)給大家統一一下： 碳源投加計算的前提是單位換算，筆(bǐ)者一直強調這一點，很(hěn)多(duō)小(xiǎo)夥伴算錯主要還是單位沒有(yǒu)換算或者換算錯誤！把換算過程寫下來，記住這個比例以後就不會出錯了： 1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3 1、除碳工(gōng)藝： X=進水量*（20*N差值1-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):X——除碳工(gōng)藝碳源投加量N差值1——進水氨氮（或TKN）-排放要求的氨氮C差值——進水COD-出水COD 2、脫氮工(gōng)藝： Y=進水量*（5*N差值2-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):Y——脫氮工(gōng)藝碳源投加量N差值2——進水TN-排放要求的TNC差值——進水COD-出水COD 3、除磷工(gōng)藝： Z=進水量*（15*TP差值-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):Z——除磷工(gōng)藝碳源投加量TP差值——進水TP-排放要求的TPC差值——進水COD-出水COD脫氮除磷工(gōng)藝： W=進水量*（5*N差值2+15*TP差值-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):W——脫氮除磷工(gōng)藝碳源投加量N差值2——進水TN-排放要求的TNTP差值——進水TP-排放要求的TPC差值——進水COD-出水COD

近年來，污水處理(lǐ)排放标準越來越高，尤其是TN已經脫離了劣五類水标準的低級趣味，比肩三四類水的标準了，因市政污水低碳高氮的水質(zhì)特點，在采用(yòng)常規脫氮工(gōng)藝時無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求，導緻TN超标，所以投加碳源是污水處理(lǐ)廠解決這類問題重要且唯一的手段。

為(wèi)什麽乙酸鈉是最好的碳源？

對于脫氮工(gōng)藝碳源的選擇，如果排除價格的前提下，一般從脫氮速率和COD有(yǒu)無殘留來判斷！

目前污水處理(lǐ)廠解決低碳源污水處理(lǐ)常用(yòng)的外加碳源有(yǒu)甲醇、澱粉，葡萄糖、乙酸鈉等，其中(zhōng)甲醇和乙酸鈉均為(wèi)易降解物(wù)質(zhì)，本身不含有(yǒu)營養物(wù)質(zhì)(如氮、磷)，分(fēn)解後不留任何難于降解的中(zhōng)間産(chǎn)物(wù)。而葡萄糖和澱粉為(wèi)多(duō)糖結構，水解為(wèi)小(xiǎo)分(fēn)子脂肪酸所需的時間長(cháng)，且澱粉在水中(zhōng)的溶解性差，不易完全溶于水，容易造成殘留和污泥絮體(tǐ)偏多(duō)等問題，兩者都有(yǒu)産(chǎn)泥多(duō)的缺點。

研究表明，乙酸鈉作(zuò)為(wèi)碳源時其反硝化速率要遠(yuǎn)高于甲醇和澱粉。其主要原因在于，乙酸鈉為(wèi)低分(fēn)子有(yǒu)機酸鹽，容易被微生物(wù)利用(yòng)。而澱粉等高分(fēn)子的糖類物(wù)質(zhì)需轉化成乙酸、甲酸、丙酸等低分(fēn)子有(yǒu)機酸等最易降解的有(yǒu)機物(wù)，然後才被利用(yòng)；甲醇雖然是快速易生物(wù)降解的有(yǒu)機物(wù)，但甲醇必須轉化成乙酸等低分(fēn)子有(yǒu)機酸才能(néng)被微生物(wù)利用(yòng)，所以出現了利用(yòng)乙酸鈉作(zuò)為(wèi)碳源比用(yòng)澱粉、甲醇進行反硝化速度快很(hěn)多(duō)的現象 。

同時，甲醇作(zuò)為(wèi)一種易燃易爆的危險品，當采用(yòng)甲醇作(zuò)為(wèi)外加碳源時，其加藥間本身具(jù)有(yǒu)一定的火災危險性。當甲醇儲罐發生火災時，易導緻儲罐破裂或發生突沸，使液體(tǐ)外溢發生連續性火災爆炸，危及範圍較大，因此甲醇加藥間對周邊環境要求一定的安(ān)全距離。同時由于其揮發蒸汽與空氣混合易形成爆炸性氣體(tǐ)混合物(wù)，故其範圍内的電(diàn)力裝(zhuāng)置均須采用(yòng)特殊設計。

而乙酸鈉本身不屬于危險品，方便運輸及儲存，雖然價格比其他(tā)碳源貴不少，但是對于一些已建的污水處理(lǐ)廠來說，由于其用(yòng)地限制，當需要外加碳源時，采用(yòng)乙酸鈉作(zuò)為(wèi)外加碳源比甲醇更具(jù)有(yǒu)優勢。

近幾年複合碳源市場占有(yǒu)率也越來越高，主要原因是其價格低廉，COD當量高，但是總體(tǐ)性能(néng)還是比不上甲醇及乙酸鈉！

碳源投加判定條件

很(hěn)多(duō)小(xiǎo)夥伴對于碳源的投加認知，還停留在初學(xué)階段，隻認識CNP比100：5：1，CN比控制在4-6，但是，這些比例到底啥時候用(yòng)？啥工(gōng)藝用(yòng)呢(ne)？可(kě)能(néng)分(fēn)不清楚！

所以，碳源投加首先必須分(fēn)清楚自己是什麽工(gōng)藝！這是判斷碳源投加最關鍵的一步！

如何判斷？很(hěn)簡單！記住這幾個判斷點：除碳工(gōng)藝就是單純的曝氣，以去除COD為(wèi)主，例如單純的曝氣池、單純的MBR、接觸氧化、經典SBR等；脫氮是經曆的缺氧和好氧的交替，以去除TN為(wèi)主，例如AO帶内回流，氧化溝、AAO等。

分(fēn)清自己是什麽工(gōng)藝之後，就可(kě)以确定碳氮比了：除碳工(gōng)藝：CN比100：5脫氮工(gōng)藝：CN比4-6，取中(zhōng)間值5除磷工(gōng)藝：CP比15：1

根據CNP比的關系，如果來水中(zhōng)的CNP比中(zhōng)的C不足，就需要投加碳源了，這就是碳源投加的判定條件！

碳源投加的通用(yòng)公(gōng)式

平常碳源投加公(gōng)式都不詳細且不統一，本文(wén)給大家統一一下：

碳源投加計算的前提是單位換算，筆(bǐ)者一直強調這一點，很(hěn)多(duō)小(xiǎo)夥伴算錯主要還是單位沒有(yǒu)換算或者換算錯誤！把換算過程寫下來，記住這個比例以後就不會出錯了：

1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3

1、除碳工(gōng)藝：

X=進水量*（20*N差值1-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):X——除碳工(gōng)藝碳源投加量N差值1——進水氨氮（或TKN）-排放要求的氨氮C差值——進水COD-出水COD

2、脫氮工(gōng)藝：

Y=進水量*（5*N差值2-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):Y——脫氮工(gōng)藝碳源投加量N差值2——進水TN-排放要求的TNC差值——進水COD-出水COD

3、除磷工(gōng)藝：

Z=進水量*（15*TP差值-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):Z——除磷工(gōng)藝碳源投加量TP差值——進水TP-排放要求的TPC差值——進水COD-出水COD脫氮除磷工(gōng)藝：

W=進水量*（5*N差值2+15*TP差值-C差值）/碳源COD當量其中(zhōng):W——脫氮除磷工(gōng)藝碳源投加量N差值2——進水TN-排放要求的TNTP差值——進水TP-排放要求的TPC差值——進水COD-出水COD

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