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污水厂外加碳源,为什么要选择复合碳源而不是甲醇、乙酸钠?

  时间: 2021-10-08      716     分享:
碳源 反硝化 去氨氮

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污水处理厂进水碳源不足,脱氮除磷效率低下,这其实是一个很严肃的问题。


做污水处理的都知道,反硝化脱氮必须以有机物碳源作为电子供体,将亚硝氮或硝氮还原为氮气。


一般来说,生物脱氮要求进水BOD5/TN>4,但是很多污水厂进水BOD5/TN远低于这个值,自然出水TN也就无法达到要求。而这个时候,外加碳源就显得非常重要了。


因不同碳源分子结构各不相同,外加碳源去除污水中氮磷的效果也有一定差异,但在反硝化过程中,能够快速被生物降解、不会产生二次污染的碳源是反硝化过程中电子供体的最佳选择。


目前关注比较多的外加碳源主要有三大类:以液态为主的传统外加碳源( 甲醇、乙醇,乙酸,葡萄糖等) 、可生物降解高分子聚合物以及天然纤维素物质等。


1、传统的外加碳源


甲醇、乙醇、乙酸钠、葡萄糖是目前应用最为广泛的碳源。


它们分子结构简单,有利于微生物的吸收转化,从而促进反硝化细菌的生长繁殖,有效的去除污水中的氮磷。


在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麦芽糖为外加碳源处理低 C/N 比污水的研究中发现,乙酸的反硝化速率最好,甲醇、乙醇和葡萄糖次之,麦芽糖效果最差。


以乙酸钠为外加碳源的反硝化速率为12 mg · (g · h)-1 , 较以乙醇为外碳源的反硝化速率高出约3 mg · (g · h)-1,在相同的投加量下,再以乙酸钠作为反硝化系统的外碳源时,其反硝化能力优于葡萄糖。


传统外加碳源的经济性分析


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从表中我们可以看出投加葡萄糖成本最高,乙酸钠投加成本较低,甲醇一般只有在连续投加时成本最低。假设污水中硝态氮的去除量为5mg/L,则投加乙酸钠的吨水运行成本为0.139元,投加甲醇的运行成本为0.048元,投加葡萄糖的运行成本为0.284元。


从长期投加成本上看,葡萄糖>乙酸钠>甲醇,甲醇经过驯化后,投加成本最低。但是甲醇对运输、储存和使用的安全要求极高,因此选用甲醇作为碳源需要慎重。


2、可生物降解高分子聚合物


早在1991年就有学者提出以PHB作为反硝化碳源去除水中的硝酸氮的设想,并取得了较好的脱氮效果。


研究认为PHB和PCL均能维持7周以上稳定的反硝化脱氮效果,硝酸盐氮的负荷可达10 mg · (L · h)-1。


利用PLA颗粒作为反硝化的固体碳源及生物膜载体,在系统温度为 30℃,硝酸盐氮初始浓度为50mg· L -1 的条件下,PLA的平均反硝化速率可达2.6x10³ mg · (g · h)-1,硝酸氮在13h内可以得到完全去除。


不足之处:

人工合成高分子聚合物具有释碳稳定,脱氮效率较高的优点,但较高的成本价格影响了其在实际工程中的广泛应用。所以在未来应注重开发处理效果好、价格低廉、能被广泛应用在实际工程中的碳源材料。


3、天然纤维素类物质


天然纤维素类物质作为固体碳源,具有来源广泛、易获取、价格低廉、易生物降解、无毒等优点。


豌豆藤、花生藤、更豆藤、绿豆藤因单位质量释碳量较低,不适宜用作反硝化水处理碳源。相比之下,玉米芯、秸秆等更具备作为理想的固体碳源和生物载体的性能。研究发现,以玉米叶水解液为反硝化碳源,反硝化速率可达24. 30 mg· (g· h)-1,脱氮率高达 97. 20% 。


不足之处:

天然纤维素材料一直以其产量大、价格低、易获取、处理效果佳的特性被认可。但其仍然存在反硝化速率普遍偏低、无法用于处理量较大的工艺、碳源更换、补给困难的现象。



新型复合碳源N-09介绍:


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我公司研发的新型复合碳源主要成分为多元醇类(不可点燃)、多糖类等。

降总氮的综合性价比,全面优于市场上的多核碳源、无水乙酸钠、液体醋酸钠、食品级葡萄糖、甲醇、冰醋酸。主要成分是多元醇类(不可点燃)、果糖、蔗糖、水苏糖、棉子糖、微量元素,相比之下单糖最容易被微生物吸收转化利用。COD浓度高于100万mg/L,所含营养物质极易被反硝化菌利用,不易被其它菌群利用,减少浪费,是当前市场上难得的降总氮碳源产品。


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可广泛替代传统碳源,适用于不同工艺污水处理系统中,以解决因碳源不足而导致的出水NOx-N偏高问题,提高活性污泥生化处理系统反硝化能力,对强化生物除磷也有很好的效果。该产品通常用于缺氧池,反硝化滤池等缺氧区域,也可用于为厌氧反应器或者好氧反应器提供碳源。

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