污水处理设备 碳源的选择,不能错过的碳源,涂山环保
【污水处理设备|碳源的选择,不能错过的碳源,涂山环保】为缓解和控制水体的富营养化 , 国家制定的污水排放标准越来越严格 , 然而 , 当前大部分污水处理厂普遍存在低碳相对高氮磷的水质特点 , 由于有机物含量偏低 , 采用常规脱氮工艺无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求 , 导致反硝化过程受阻 , 并抑制厌氧好氧菌增殖 , 使得氨氮(NH3—N)DE 同化作用下降 , 大大影响了污水处理厂脱氮效果 , 尤其进入低温季节情况更为严重 。 为了解决这一问题 , 一方面可以通过增加反消化缺氧区的体积 , 延长反消化时间来增加脱氮效果 , 但这种方法需要扩建污水处理厂 , 基建费用高 , 可操作性不强;另一方面 , 可以通过向缺氧区投加外碳源 , 以补充碳源的方式提高反消化速率 , 实践证明 , 投加碳源是污水处理厂解决这类问题的重要手段 。
碳源的种类
目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源、污泥水解上清液、啤酒废水及垃圾渗滤液等 。 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3:①作为化学药剂 , 成本相对较高;②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;③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 。 普遍认为乙醇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 。 以乙醇为碳源 , 硝酸盐为电子受体时 , 最佳的C/N=5 , 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:① 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 。 ② 产泥量大 , 污泥处理费用增加;③ 价格较为昂贵 , 污水处理厂大规模投加乙酸钠几乎不可能 。 3、乙酸乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程 , 能用作水厂运行时的应急处理 。 乙酸钠由于是小分子有机酸的原因 , 反硝化菌易于利用 , 脱氮效果是最好的 , 但是由于价格较贵 , 污泥产率高 , 且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的公关难题 , 所以 , 将乙酸钠应用于污水处理厂的大规模投加几乎不可能 。 4、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:① 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 。 ② 工业葡萄糖含杂质多 , 食品葡萄糖价格贵 。 5、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:① 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 。 6、污泥水解上清液生物转化挥发酸VFA 来源于污泥水解的上清液 , 由于水解所产生的 VFA 拥有很高的反硝化速率 , 碳源可以直接由污水厂内部提供 , 在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题 , 所以它是目前比较有优势的碳源 。 对于污泥水解利用做外碳源的研究 , 目前不同的结论有很多 , 但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法 。 可是 , 对于不同的污泥 , 不同的水解条件 , 所产生的VFA 的组分有较大的差别 , 而由于组分不同 , 又能引起反硝化速率的不同(这也是为何很多研究不一致的原因) , 所以 , 如何将污泥水解的产物VFA统一化研究应用 , 还是一个比较大的难题 。 除此以外 , 若直接将水解污泥作为外碳源 , 还要考虑到污泥水解过程中氮磷的释放问题 , 这部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中 , 势必会增加污水处理厂的氮磷负荷 , 如何解决这个问题 , 是利用污泥水解液的另一大难题 。
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