碳源的选择
目前,部分市政污水处理厂碳源供应成本较高,部分高达0.2-1.0元/吨。为了降低污水处理的运行成本,必须选择性价比高的碳源。
1.以当量COD的单价来衡量碳源的价格。
由于各种碳源的成分不同,环境保护通常以当量COD计算,一般采用万COD当量计算,如甲醇当量COD为150万,即1吨甲醇相当于1500公斤COD当量,然后转换为万COD当量单价:
备注:
(1)以上单价仅供参考,由于工业产品价格变化较大,计算时以实际采购为准;
(2)由于甲醇是危险化学品,公安部门严禁在污水处理厂储存;
(3)葡萄糖容易引起污泥膨胀,出水COD升高,使用较少;
通过上表,发现乙酸钠当量COD单价确实昂贵,这也是目前污水处理厂碳源供应成本高的原因;甲醇是最划算的碳源,但当冬季加热甲醇时,甲醇单价也可能上升到4500元/吨,如乙酸,有时出厂价高达4500元/吨。
2.确定碳源投加量。
各种碳源的数量有相应的范围。以下是经验数据,碳源的数量可以根据实际情况确定,但在实际运行中应考虑亚硝氮的积累和产泥率:
(1)甲醇:在甲醇供应不足的情况下,会积累亚硝态氮,理想的COD/N为4.3~4.7。有文献提到,甲醇为碳源时,理想的COD/N为4.3~10.6。根据实验结果,甲醇为碳源时,只有当理想的碳氮比大于5时,才能完全反硝化。硝态氮的去除率可达95%,产泥率约为0.35。
(2)乙酸钠:根据文献,在污水中加入乙酸钠作为碳源。当碳氮比为4.6时,可达到稳定的脱氮效果,水解物为小分子有机物,易被微生物降解,反硝化响应时间快,无毒,可作为应急碳源。但价格昂贵,产泥率高,会给污水处理厂的污泥处理带来一定的压力。
(3)工业葡萄糖:燕宁经实验发现,工业葡萄糖理想碳氮比6.4~7.5,远大于甲醇,是多分子有机物,不易被微生物利用,容易导致水中COD上升,与甲醇相比,葡萄糖更容易积累亚硝氮,因此不建议使用大量葡萄糖作为碳源。
3.碳源的选择。
理论上,各种碳源都能保证出水总氮达到排放标准,但要考虑以下因素:
(1)增加碳源的成本。
投加成本是碳源当量COD价格+投加量的综合算法,需要理论计算和实际操作确定;
(2)碳源产泥率。
增加碳源肯定会增加污泥产量,污泥处理成本很高,这是选择碳源时必须考虑的重要因素。
(3)保证污水运行的稳定性。
添加碳源的目的是去除氮气,因此在选择碳源时,应考虑污水处理厂的稳定运行,如尽可能避免污泥膨胀、出口COD升高、亚硝基氮积累等。
根据上述情况,碳源的选择不是简单的经济账户,而是与实际稳定运行紧密结合。科学选择碳源,可有效降低污水处理厂的运行成本和稳定运行。