污水处理技术中选择反硝化碳源的方法很实用!
随着国家废水标准的提高,对氮排放总量的要求也越来越高。特别是部分地区城市污水处理厂需要提升*地表4*标准,总氮应为:在10PPM下,通过添加碳源来降低污水总氮含量是目前确保总氮释放到标准水平的**可行方法。
碳源介绍
目前市场上常用的碳源:甲醇、醋酸、醋酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源、污泥水解上清液等。在使用过程中,需要根据实际工程情况选择合适的碳源。然后比较常用的不同碳源,分析不同碳源的*缺点。
甲醇
甲醇作为外部碳源,具有运行成本低、污泥排放量低等*点。如果甲醇的碳源不足,可能会积累亚硝酸盐。以甲醇为碳源时,反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍,*佳碳氮比(COD:氨氮)为2.8~3.2。
但是,使用甲醇作为外部碳源时需要注意三个问题。
(1)甲醇易燃,属A类有毒化学物质。对储存和使用有严格的要求。尤其是存放地点必须报当地公安部门报批,比较麻烦。
(2)微生物对甲醇的反应时间较慢,并非所有微生物都能使用甲醇。使用甲醇对污水处理厂的碳源进行应急管理时,效果不佳。
(3)甲醇有一定的毒性。使用甲醇作为长期碳源对尾水排放也有一定影响。
醋酸钠
醋酸钠的*点是可用于反硝化过程,可用于水生植物的应急处置。
由于醋酸钠是低分子有机酸盐,对反硝化细菌使用方便,反硝化效果*好。实验结果表明,当碳氮比为4.6时,反硝化效果稳定,水解物易被微生物分解,反硝化反应时间快,无毒,用作一个紧急的碳源,我能做到。但其价格较贵,污泥产率较高,给污水处理厂的污泥处理带来一定压力。
使用醋酸钠时需要考虑三件事:
(1)醋酸钠多为20%、25%、30%的液体。由于等价COD低,运输成本高,无法进行长途运输。
(2)产生大量污泥,污泥处理成本增加。
(3)价格较高,几乎不可能向污水处理厂大规模添加醋酸钠。
醋酸
作为碳源的乙酸类似于乙酸钠。但作为工业产品,拿它作为碳源,实在是没用。
但是,有四个缺点。
(1)乙酸是B类有毒化学物质,也是一种挥发性酸。是大气污染VOCs的重要组成部分。环保部门监管多,对储存条件要求高。
(2)许多污水处理厂离醋酸厂较远,运输成本高,无法远距离运输。
(3)醋酸代谢后,由于氢离子的存在,废水的pH值可能会降低。
(4)醋酸价格在市场上波动较大,如果价格高,碳源就变得昂贵,几乎不可能将醋酸应用于污水处理厂的大规模管理。
碳水化合物
在糖源和碳源中,面粉、蔗糖和葡萄糖是主要来源。葡萄糖是*简单的糖,所以现在有更多的研究。当碳源充足时,包括葡萄糖为碳源的*佳碳氮比以甲醇为碳源时要高很多,从6:1到7:1。碳源对硝态氮的比还原率影响不大,但对一氧化二氮的比积累率影响较大。研究发现,只有葡萄糖作为外部碳源没有影响。一氧化二氮的特定积累率。
葡萄糖等碳水化合物作为外碳源提高反硝化效果,但由于糖是多分子化合物,容易影响细菌生长、污泥膨胀、废水中COD值升高、水质等问题。同时,碳水化合物比酒精碳源更容易积累亚硝酸氮。
然而,它有两个缺点。
(1)需现场配制溶液,劳动强度大,给药精度低,不能用于大型污水处理厂。
(2)工业葡萄糖杂质多,食品葡萄糖价格昂贵。
生物质碳源
随着污水反硝化要求的提高,出现了专门生产碳源的企业,利用生物工程原理发酵一些糖类和农业废弃物,生产无毒无害的生物制品。主要成分是小分子。有机酸、酒精、糖。微生物比单一化学品更易于使用,使用成本比单一化学品便宜,并且具有*高的性价比。
但它的缺点:
① 产品稳定性有待提高,使用前应检测每批产品的当量COD。
污泥水解上清液
体内挥发性酸 VFA 的变化是由污泥的水解上清液引起的。由于水解产生的VFA脱硝率高,可以直接从污水处理厂提供碳源,在减少污泥量的同时减碳。有一个问题。在源运输中,它是目前比较有利的碳源。
关于利用污泥水解作为外部碳源的结论很多,但普遍认为作为反硝化和反硝化系统的碳源是一种非常有价值的方法。然而,不同的污泥和水解条件会产生非常不同的 VFA 成分,不同的成分会导致不同的反硝化率(这也是许多研究不一致的原因)。污泥水解产物仍然是一个比较大的问题。
另外,当水解污泥直接作为外部碳源使用时,需要考虑污泥水解过程中氮和磷的释放。如何通过将这部分氮磷作为碳源加入污水中来解决处理厂氮磷负荷这一问题,是污泥水解物使用时的另一大难题。...
碳源的选择
目前,部分城市污水处理厂碳源投入成本较高,有的则为0.2-1.0元/吨。为了降低污水处理的运营成本,您需要选择具有成本效益的碳源。
用相同的COD单价衡量一个碳源的价格
由于碳源的成分不同,通常从环保的角度计算等价COD,但一般采用10000COD等价的计算方法。例如,甲醇的等效 COD 为 150 万,即 1。一吨甲醇相当于 1,500 公斤 COD。在COD换算中换算成相当于10,000 COD的单价:
状态
(1)以上单价仅供参考,工业品价格波动较大,以实际采购为主。
(2)甲醇是有毒化学物质,公安部门严禁在污水处理设施内储存。
(3)葡萄糖很少使用,因为它容易引起污泥膨胀并增加废水COD。
从上表可以看出,醋酸钠的等价COD单价肯定很高。这也是目前污水处理厂添加碳源成本高的原因。甲醇是*具成本效益的碳。虽然是货源,但冬天如果用甲醇取暖,甲醇单价可能会涨到4500元/吨等醋酸,出厂价可能会达到4500元/吨。
确定碳源的剂量
各种碳源的投加量都有对应的范围。以下是经验数据。碳源的投加量可根据实际情况确定,但应考虑亚硝酸盐氮的积累和污泥产率。实际操作。
(1)甲醇:甲醇用量不足时,亚硝酸盐氮积累,理想的COD/N为4.3~4.7。文献指出,当使用甲醇作为碳源时,理想的 COD/N 为 4.3 * 10.6。从实验结果来看,当以甲醇为碳源时,当理想的碳氮比超过5时,反硝化完成,硝态氮去除率达到95%,获得污泥产率,我理解。约为 0.35。
(2)醋酸钠:据文献记载,在污水中加入醋酸钠作为碳源时,当碳氮比为4.6,水解液为低分子量有机物时,可达到稳定的反硝化效果。反硝化反应时间快,无毒,可作为应急碳源。但其价格较贵,污泥产率较高,给污水处理厂的污泥处理带来一定压力。
(3)工业葡萄糖:通过实验发现工业葡萄糖的理想碳氮比为6.4-7.5,远高于甲醇。此外,它是一种多分子有机物,一种微生物,倾向于增加废水中的COD,同时葡萄糖比甲醇和酒精更容易积累亚硝酸氮,所以大量的葡萄糖被用作碳源。
碳源的选择
理论上,所有类型的碳源都能保证废水中的总氮达到排放标准,但需要考虑很多因素。
(1)添加碳源的成本
剂量成本是碳源当量COD价格+剂量的综合算法,需要理论计算和实际操作来确定剂量。
(2)碳源产泥率
添加碳源肯定会增加污泥的排放量,会大大增加污泥处理的成本。这是选择碳源时要考虑的重要因素。
(3)确保下水道的稳定性
由于添加碳源的目的是脱氮,所以在选择碳源时,污水处理厂的运行稳定性应包括避免污泥膨胀、增加废水COD、积累亚硝基氮等都应考虑在内。
综上所述,碳源的选择不仅仅是经济上的原因,而是与稳定运行的现实紧密结合的。科学选择碳源,可以有效降低污水处理厂的运行成本,保证污水处理厂的稳定运行。
结论
如今,中国大部分城市污水处理厂都面临着需要添加碳源、碳源成本高的现实。如何减少碳源投入,降低碳源成本,是污水处理行业面临的普遍问题。根据近年来碳源的实际使用情况,提出了以下建议。
(1)重塑厌氧池和厌氧池的流动模式,促进池容量利用率接近100%,避免短流,提高混合效率和碳源利用率,尽量减少碳源限制或不添加。
(2)新设计的污水处理厂选择了多*AO工艺,充分考虑了碱度在污水处理中的重要作用,减少污泥回流等。