污水處理技術中反硝化碳源的選擇方法
時間:2022-03-02
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隨著國家提高廢水排放標準,對總氮排放的要求也進一步提高。特別是在一些地區,市污水處理廠需要提出指標水平4個標準,其中總氮必須低于10PPM,為了使總氮達到排放,添加碳源,減少污水中的總氮量成為唯一的手段。
碳源介紹
目前市面上常用的碳源:甲醇、醋酸、醋酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質碳源、污泥水解上清液等。在使用過程中,應根據實際施工情況選擇適當的碳源?,F在比較各種常見碳源,分析各種碳源的優缺點。
甲醇
甲醇作為外部碳源,具有運營成本低、污泥產量少等優點,甲醇碳源不足時存在亞硝酸鹽積累的現象。甲醇為碳源時的反硝化速率比葡萄糖為碳源時快3倍,最佳碳氮比(COD:氨氮)為2.8 ~ 3.2。
但是甲醇作為碳源有三個問題:
甲醇容易著火,甲流危機貨物的儲存和使用都有嚴格的要求。特別是,其儲存需要向當地公安部申報批準,手續繁瑣。
微生物對甲醇的響應時間慢,所以甲醇不可能被所有微生物利用。甲醇向污水處理廠投入緊急碳源時效果不好。
甲醇具有一定的毒性作用,如果將甲醇用作長期碳源,也會對未遂排放產生一定的影響。
乙酸鈉
乙酸鈉的優點就是能對反硝化過程做出反應,可用于水廠應急處理。
醋酸鈉是小分子有機酸鹽的原因,反硝化細菌易于利用,脫氮效果最好。通過實驗發現,碳氮比4.6點能達到穩定的脫氮效果,其水解產物是小分子有機物,容易被微生物分解,脫硝反應時間快,無毒,可用作應急碳源。但是,它價格比較貴,產率高,會給污水廠的污泥處置帶來一定的壓力。
使用醋酸酯時要考慮以下三點。
醋酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由于含糖量COD低,運輸成本高,無法遠距離運輸。
大量產泥,污泥處理成本增加;
價格比較貴,污水處理廠大規模加入醋酸酯幾乎是不可能的。
乙酸
醋酸作為碳源,和醋酸差不多。但是作為產業化產品,用作碳源是浪費。
但是有四個缺點。
乙酸是乙類?;泛蛽]發酸,是大氣污染VOC的重要組成部分,環境部門規章制度多,儲存條件要求高。
大多數污水處理廠離醋酸廠很遠,運輸成本高,不能遠距離運輸。
醋酸代謝后氫離子有可能降低出水pH值。
醋酸價格市場變化大,高價時制作碳源很貴,將乙酸應用于污水處理廠的大規模投入幾乎是不可能的。糖類
糖類和碳源中以面粉、甘蔗、葡萄糖為主,葡萄糖是最簡單的糖,因此目前研究較多。碳源充足時,以葡萄糖為碳源的最佳碳氮比甲醇為碳源時要高得多,為6: 1 ~ 7: 1。碳源對硝態氮的還原率影響不大,但對硝態氮的累積率有很大影響。研究表明,只有葡萄糖是加碳源時,不影響硝態氮的累積率。
以葡萄糖為代表的糖類作為加氧碳源,具有良好的脫氮效果,但糖類是多分子化合物,容易引起細菌大量繁殖,污泥膨脹,增加水中COD的價值,從而影響水質,糖類比酒精類碳源更容易產生亞硝酸鹽積累。
但是有兩個缺點。
現場需要用溶液組成,勞動強度大,投放精度差,大型污水處理廠不能使用。
工業葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格昂貴。
生物質碳源
隨著污水脫氮要求的提高,專門生產碳源的企業通過生物工程原理發酵糖類、農產品、廢棄物等,生產無毒無害的生物產品。主要成分是小分子有機酸、酒精和糖類。與單一化學品相比,更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學品便宜,性價比非常高。
但是其缺點:
產品穩定性要提高,使用前要檢查每批產品當量COD。
污泥水解上清液
生物轉化揮發VFA來源于污泥水解的上清液,水解產生的VFA具有較高的反硝化率,碳源可以直接由污水廠內部供應,在減少污泥的同時也可以減少碳源運輸問題,因此是目前比較有優勢的碳源。
關于污泥水解和利用作為外部碳源的研究,目前有多種結論,但一般認為是反硝化和脫氮系統的碳源,是一種非常重要的方法。但是,由于不同的污泥、不同的水解條件、結果VFA的成分有很大的差異,而且成分不同,會引起反硝化速率的差異(這也是很多研究不一致的原因),因此如何應用污泥水解產物VFA集成研究仍然是一個大問題。
此外,如果直接水解污泥作為外碳源,還應考慮污泥水解過程中氮磷的釋放。這些氮和磷以碳源的形式投入污水,將增加污水處理廠的氮和磷負荷。如何解決這個問題是使用污泥水解物的另一個大問題。
碳源的選擇
目前,部分市政污水處理廠的碳源投入成本較高,部分達到0.2-1.0元/噸,為了降低污水處理運營成本,必須選擇性價比高的碳源。
感謝大家的閱讀,如您對于污水處理這塊仍有疑問,歡迎隨時聯系咨詢馳旭環保,我們的官網是:www.syarunikki.com。
碳源介紹
目前市面上常用的碳源:甲醇、醋酸、醋酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質碳源、污泥水解上清液等。在使用過程中,應根據實際施工情況選擇適當的碳源?,F在比較各種常見碳源,分析各種碳源的優缺點。
甲醇
甲醇作為外部碳源,具有運營成本低、污泥產量少等優點,甲醇碳源不足時存在亞硝酸鹽積累的現象。甲醇為碳源時的反硝化速率比葡萄糖為碳源時快3倍,最佳碳氮比(COD:氨氮)為2.8 ~ 3.2。
但是甲醇作為碳源有三個問題:
甲醇容易著火,甲流危機貨物的儲存和使用都有嚴格的要求。特別是,其儲存需要向當地公安部申報批準,手續繁瑣。
微生物對甲醇的響應時間慢,所以甲醇不可能被所有微生物利用。甲醇向污水處理廠投入緊急碳源時效果不好。
甲醇具有一定的毒性作用,如果將甲醇用作長期碳源,也會對未遂排放產生一定的影響。
乙酸鈉
乙酸鈉的優點就是能對反硝化過程做出反應,可用于水廠應急處理。
醋酸鈉是小分子有機酸鹽的原因,反硝化細菌易于利用,脫氮效果最好。通過實驗發現,碳氮比4.6點能達到穩定的脫氮效果,其水解產物是小分子有機物,容易被微生物分解,脫硝反應時間快,無毒,可用作應急碳源。但是,它價格比較貴,產率高,會給污水廠的污泥處置帶來一定的壓力。
使用醋酸酯時要考慮以下三點。
醋酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由于含糖量COD低,運輸成本高,無法遠距離運輸。
大量產泥,污泥處理成本增加;
價格比較貴,污水處理廠大規模加入醋酸酯幾乎是不可能的。
乙酸
醋酸作為碳源,和醋酸差不多。但是作為產業化產品,用作碳源是浪費。
但是有四個缺點。
乙酸是乙類?;泛蛽]發酸,是大氣污染VOC的重要組成部分,環境部門規章制度多,儲存條件要求高。
大多數污水處理廠離醋酸廠很遠,運輸成本高,不能遠距離運輸。
醋酸代謝后氫離子有可能降低出水pH值。
醋酸價格市場變化大,高價時制作碳源很貴,將乙酸應用于污水處理廠的大規模投入幾乎是不可能的。糖類
糖類和碳源中以面粉、甘蔗、葡萄糖為主,葡萄糖是最簡單的糖,因此目前研究較多。碳源充足時,以葡萄糖為碳源的最佳碳氮比甲醇為碳源時要高得多,為6: 1 ~ 7: 1。碳源對硝態氮的還原率影響不大,但對硝態氮的累積率有很大影響。研究表明,只有葡萄糖是加碳源時,不影響硝態氮的累積率。
以葡萄糖為代表的糖類作為加氧碳源,具有良好的脫氮效果,但糖類是多分子化合物,容易引起細菌大量繁殖,污泥膨脹,增加水中COD的價值,從而影響水質,糖類比酒精類碳源更容易產生亞硝酸鹽積累。
但是有兩個缺點。
現場需要用溶液組成,勞動強度大,投放精度差,大型污水處理廠不能使用。
工業葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格昂貴。
生物質碳源
隨著污水脫氮要求的提高,專門生產碳源的企業通過生物工程原理發酵糖類、農產品、廢棄物等,生產無毒無害的生物產品。主要成分是小分子有機酸、酒精和糖類。與單一化學品相比,更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學品便宜,性價比非常高。
但是其缺點:
產品穩定性要提高,使用前要檢查每批產品當量COD。
污泥水解上清液
生物轉化揮發VFA來源于污泥水解的上清液,水解產生的VFA具有較高的反硝化率,碳源可以直接由污水廠內部供應,在減少污泥的同時也可以減少碳源運輸問題,因此是目前比較有優勢的碳源。
關于污泥水解和利用作為外部碳源的研究,目前有多種結論,但一般認為是反硝化和脫氮系統的碳源,是一種非常重要的方法。但是,由于不同的污泥、不同的水解條件、結果VFA的成分有很大的差異,而且成分不同,會引起反硝化速率的差異(這也是很多研究不一致的原因),因此如何應用污泥水解產物VFA集成研究仍然是一個大問題。
此外,如果直接水解污泥作為外碳源,還應考慮污泥水解過程中氮磷的釋放。這些氮和磷以碳源的形式投入污水,將增加污水處理廠的氮和磷負荷。如何解決這個問題是使用污泥水解物的另一個大問題。
碳源的選擇
目前,部分市政污水處理廠的碳源投入成本較高,部分達到0.2-1.0元/噸,為了降低污水處理運營成本,必須選擇性價比高的碳源。
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