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污水中投加乙酸鈉(碳源)投加量的計算方法
發布時間:2021-11-30   查看次數:300

很多城市的污水存在低碳相對高氮磷的水質特點,由于有機物含量偏低,在采用常規脫氮工藝時無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求,導致反硝化過程受阻,并抑制異養好氧細菌增值,使得氨氮(NH4-N)的同化作用下降,因此大大影響了污水處理廠的脫氮效果。通過實踐證明,投加碳源是污水處理廠解決這類問題的重要手段。

一、乙酸鈉作為碳源的優點

目前污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有甲醇、淀粉、乙酸鈉等,其中甲醇和乙酸鈉均為易降解物質,本身不含有營養物質(如氮、磷),分解后不留任何難于降解的中間產物。而淀粉為多糖結構,水解為小分子脂肪酸所需的時間長,且在水中的溶解性差,不易完全溶于水,容易造成殘留和污泥絮體偏多等問題。

研究表明,乙酸鈉作為碳源時其反硝化速率要遠高于甲醇和淀粉。其主要原因在于,乙酸鈉為低分子有機酸鹽,容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖類物質需轉化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有機酸等最易降解的有機物,然后才被利用;甲醇雖然是快速易生物降解的有機物,但甲醇必須轉化成乙酸等低分子有機酸才能被微生物利用,所以出現了利用乙酸鈉作為碳源比用淀粉、甲醇進行反硝化速度快很多的現象 。

同時,甲醇作為一種易燃易爆的危險品,當采用甲醇作為外加碳源時,其加藥間本身具有一定的火災危險性。當甲醇儲罐發生火災時,易導致儲罐破裂或發生突沸,使液體外溢發生連續性火災爆炸,危及范圍較大,因此甲醇加藥間對周邊環境要求一定的安全距離。同時由于其揮發蒸汽與空氣混合易形成爆炸性氣體混合物,故其范圍內的電力裝置均須采用特殊設計。

而乙酸鈉本身不屬于危險品,方便運輸及儲存,絕對價格也比甲醇便宜,因此對于一些已建的污水處理廠來說,由于其用地限制,當需要外加碳源時,采用乙酸鈉作為外加碳源比甲醇更具有優勢。

二、乙酸鈉投加量的計算

在缺氧反硝化階段,污水中的硝態氮( NO3-N) 在反硝化菌的作用下,被還原為氣態氮(N2) 的過程。反硝化反應是由異養型微生物完成的生化反應,它們在溶解氧濃度極低的條件下,利用硝酸鹽( NO3-N) 中的氧作為電子受體,有機物( 碳源) 為電子供體。

在實際工程中,若進入反硝化段的污水BOD5∶N < 4∶1 時,應考慮外加碳源,BOD5 /N≥4,可認為反硝化完全。當碳源不足時,系統投加的碳源量可根據對應去除的硝態氮量進行計算,計算公式如下:

投加量X = ( 4-CBOD5 /Cn) × Cn/η

其中:

CBOD5:進水的BOD5濃度,mg /L;

Cn:進水的TN濃度,mg /L;

η:投加碳源的BOD5當量。

乙酸鈉的BOD5當量為0.52(mgBOD/mg 乙酸鈉),故當投加乙酸鈉作為碳源時,計算公式如下:

投加量X = ( 4-CBOD5 /Cn) × Cn /0.52

關鍵詞:液體乙酸鈉;生物質碳源



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