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來源：環(huán)保水圈

污水處理廠進(jìn)水碳源不足，脫氮除磷效率低下，這其實(shí)是一個(gè)很嚴(yán)肅的問題。

做污水處理的水友都知道，反硝化脫氮必須以有機(jī)物碳源作為電子供體，將亞硝氮或硝氮還原為氮?dú)狻?/span>

一般來說，生物脫氮要求進(jìn)水BOD5/TN＞4，但是很多污水廠進(jìn)水BOD5/TN遠(yuǎn)低于這個(gè)值，自然出水TN也就無法達(dá)到要求。而這個(gè)時(shí)候，外加碳源就顯得非常重要了。

因不同碳源分子結(jié)構(gòu)各不相同，外加碳源去除污水中氮磷的效果也有一定差異，但在反硝化過程中，能夠快速被生物降解、不會(huì)產(chǎn)生二次污染的碳源是反硝化過程中電子供體的最佳選擇。

目前關(guān)注比較多的外加碳源主要有三大類：以液態(tài)為主的傳統(tǒng)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纖維素物質(zhì)等。

01傳統(tǒng)的外加碳源

甲醇、乙醇、乙酸鈉、葡萄糖是目前應(yīng)用最為廣泛的碳源。

它們分子結(jié)構(gòu)簡單，有利于微生物的吸收轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)反硝化細(xì)菌的生長繁殖，有效的去除污水中的氮磷。

在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麥芽糖為外加碳源處理低 C/N 比污水的研究中發(fā)現(xiàn)，乙酸的反硝化速率最好，甲醇、乙醇和葡萄糖次之，麥芽糖效果最差。

以乙酸鈉為外加碳源的反硝化速率為12 mg · (g · h)-1 , 較以乙醇為外碳源的反硝化速率高出約3 mg · (g · h)-1，在相同的投加量下，再以乙酸鈉作為反硝化系統(tǒng)的外碳源時(shí)，其反硝化能力優(yōu)于葡萄糖。

傳統(tǒng)外加碳源的經(jīng)濟(jì)性分析

當(dāng)然，除了簡單方便，運(yùn)行成本也是污水廠選擇外加碳源要考慮的重要指標(biāo)，因此在這里簡單地將三種碳源的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較（各地方數(shù)據(jù)難免會(huì)有所偏差，大家可根據(jù)實(shí)際情況作對比）：

外加碳源的經(jīng)濟(jì)性對比

從表中我們可以看出投加葡萄糖成本最高，乙酸鈉投加成本較低，甲醇一般只有在連續(xù)投加時(shí)成本最低。

假設(shè)污水中硝態(tài)氮的去除量為5mg/L，則投加乙酸鈉的噸水運(yùn)行成本為0.139元，投加甲醇的運(yùn)行成本為0.048元，投加葡萄糖的運(yùn)行成本為0.284元。

從長期投加成本上看，葡萄糖＞乙酸鈉＞甲醇，甲醇經(jīng)過馴化后，投加成本最低。

但是甲醇對運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用的安全要求極高，因此選用甲醇作為碳源需要慎重。

只有在進(jìn)水碳源長期不足、總氮長期不達(dá)標(biāo)時(shí)，甲醇才是最經(jīng)濟(jì)的碳源。

而乙酸鈉從成本、安全性、反應(yīng)速度各方面而言，具有明顯的優(yōu)勢，是污水廠較好的備用外加碳源。

02可生物降解高分子聚合物

早在1991年就有學(xué)者提出以PHB作為反硝化碳源去除水中的硝酸氮的設(shè)想，并取得了較好的脫氮效果。

研究認(rèn)為PHB和PCL均能維持7周以上穩(wěn)定的反硝化脫氮效果，硝酸鹽氮的負(fù)荷可達(dá)10 mg · (L · h)-1。

利用PLA顆粒作為反硝化的固體碳源及生物膜載體，在系統(tǒng)溫度為 30℃，硝酸鹽氮初始濃度為50mg· L -1 的條件下，PLA的平均反硝化速率可達(dá)2.6x103 mg · (g · h)，硝酸氮在13h內(nèi)可以得到完全去除。

03天然纖維素類物質(zhì)

天然纖維素類物質(zhì)作為固體碳源，具有來源廣泛、易獲取、價(jià)格低廉、易生物降解、無毒等優(yōu)點(diǎn)。

豌豆藤、花生藤、更豆藤、綠豆藤因單位質(zhì)量釋碳量較低，不適宜用作反硝化水處理碳源。

相比之下，玉米芯、秸稈等更具備作為理想的固體碳源和生物載體的性能。研究發(fā)現(xiàn)，以玉米葉水解液為反硝化碳源，反硝化速率可達(dá)24. 30 mg· (g· h)-1，脫氮率高達(dá) 97. 20% 。

寫在最后

雖然三種類型的碳源在污水脫氮處理中均有較好的處理效果，也取得了一定的認(rèn)可，但仍存在一些缺陷：

1、液體碳源在研究中存在投加量較難控制，反應(yīng)速度較快，投加過量和未完全反應(yīng)的液態(tài)有機(jī)碳可能進(jìn)一步造成出水二次污染。所以，在以后應(yīng)注重投加液體碳源的投加方式與投加時(shí)間控制等方面。

2、人工合成高分子聚合物具有釋碳穩(wěn)定，脫氮效率較高的優(yōu)點(diǎn)，但較高的成本價(jià)格影響了人工合成高分子聚合物在實(shí)際工程中的廣泛應(yīng)用。所以在未來應(yīng)注重開發(fā)處理效果好、價(jià)格低廉、能被廣泛應(yīng)用在實(shí)際工程中的碳源材料。

3、天然纖維素材料一直以其產(chǎn)量大、價(jià)格低、易獲取、處理效果佳的特性被認(rèn)可。

但其仍然存在反硝化速率普遍偏低、無法用于處理量較大的工藝、碳源更換、補(bǔ)給困難的現(xiàn)象。因此，完善天然纖維素類碳源在污水處理中的廣泛應(yīng)用是未來的研究重點(diǎn)。

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