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目前我國已建成運行的污水處理廠大都有碳源不足的問題存在,導致反硝化進行的不徹底。尤其是部分南方污水處理廠原水COD的濃度低于200mg/L,需另投碳源來提高脫氮的效率。不同碳源在脫氮反應中所起的效果不同,即使加入量相同,處理結果也不同?,F將不同碳源的優缺點敘述如下:
甲醇
甲醇作為碳源具有成本低和產泥量少等優點。但也存在缺點:1、甲醇不能被所有細菌消化,反應時間緩慢。2、甲醇被大眾所熟知,具有毒性。甲醇對人體有低毒,因為甲醇在人體新陳代謝中會氧化成比甲醇毒性更強的甲醛和甲酸(蟻酸)。3、高度易燃,其蒸氣與空氣混合,能形成爆炸性混合物。
酒精
酒精對硝態氮的去除率略低于甲醇,產泥率相當,但無毒,可以考慮作為甲醇的替代品,用于污水處理脫氮反應。
醋酸鈉
醋酸鈉作為碳源可以達到穩定的脫氮效果,而且它的水解物為小分子有機物,能容易被微生物降解,反硝化響應時間快,而且無毒,能作為應急碳源。但是,它價格較貴,產泥率高,對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力。
葡萄糖
實驗發現,葡萄糖的理想碳氮比在6.4~7.5,比甲醇大得多,而且它是多分子有機物,不易被微生物所利用,容易導致出水中COD的上升,同時與甲醇、酒精相比,葡萄糖更易出現亞硝態氮的累積,因此,不建議大量使用葡萄糖作為碳源。
污泥水解液
污泥池中的水解液是污泥中的有機物經微生物作用下產生,其中的VFA能作為反硝化碳源,起到以廢治廢的功效。但污泥在水解時會出現氮磷的釋放,這部分氮磷作為碳源回到污水處理系統時,會增加氮磷的濃度。上述問題的存在,制約著污泥水解液作為碳源的利用。
活性污泥系統內碳源
活性污泥中的微生物衰老后,會溶解出一定的有機物,有關學者對這有機物作為碳源,進行了研究后,發現該產物脫氮率只有15%??梢?,利用活性污泥系統內碳源還有待于更加深入的研究。
酒廠加工污水
酒廠加工污水中含有大量有機物,COD高達10000mg/L,B/C>0.3,可生化性較好,用作反硝化碳源有一定的可行性,起到以廢治廢的功效,但是數量有限,無法滿足大型污水處理廠外加碳源的需求。
垃圾滲濾液
垃圾滲濾液中有機物濃度高,COD高達10000 mg/L多,B/C>0.4,可生化性較好,用作反硝化碳源有一定的可行性,起到以廢治廢的功效。但是垃圾滲濾液成分復雜,變化多端,當垃圾滲濾液中氮磷成分較多時,將其作為外加碳源投入到污水處理系統中去,無形中增加了系統的氮磷負荷。所以垃圾滲濾液作為碳源還有待進一步的研究。
結論
綜上所訴,甲醇、酒精、醋酸鈉、葡萄糖等作為外加碳源,使用條件比較成熟,但是使用成本比較高,對污水處理廠的經濟效益帶來了巨大的壓力。污泥水解液、活性污泥系統內碳源、酒廠加工污水以及垃圾滲濾液,因其成分復雜多變,要應用到實際生產當中,還有待進一步的探討。隨著污水污染物排放標準的提高,研究新工藝,開發新碳源任重道遠。