污水处理技术工艺

反硝化碳源的选择!

发布日期:2020-01-16 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

用的国家,它要求总的氮排放进一步提高,特别是在一些地区的废水排放标准的提高需要城市污水处理厂提标到的四类表面水平标准,该标准要求总氮小于10PPM,在为了通过减少外部碳源污水TN的量,以确保总的氮排放标准,它已经成为适用于实践的唯一手段。

一、碳源介绍

目前市场上常用的碳源有: 甲醇、醋酸、醋酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源和污泥水解上清液等。 在使用过程中,需要根据实际工程情况选择合适的碳源。 通过比较分析了各种碳源的优缺点:

1、甲醇

甲醇作为外部碳源,具有运行成本低、污泥产率低的优点。 当甲醇的碳源不足时,亚硝酸盐就会积累。 以甲醇为碳源时,反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍。 最佳 c / n 比(cod: nh3-n)为2.8 ~ 3.2。

然而,甲醇作为应用碳源有三个值得关注的问题:

①易燃甲醇,为A类危险化学品,储存和使用严格的要求。特别是,它的存储必须报经当地公安部门备案审批,手续繁琐。

2微生物对甲醇的反应时间较慢,甲醇不能被所有微生物利用,甲醇作为污水处理碳源效果不佳;

甲醇有一定的毒性作用,作为长期的碳源,也会在一定程度上影响尾水的排放。

2、乙酸钠

乙酸钠的优点是能立即响应脱硝过程,可作为水厂进行应急处置..

乙酸钠是因为小分子有机酸盐的原因,反硝化细菌是易于使用,脱氮是最好的。我们通过实验发现,碳和氮中的4.6的比例,稳定的氮的效果得以实现,以及它作为有机小分子水解产物,可被微生物,脱氮速度快的响应时间能够容易地降解,无毒性,可作为碳的应急电源。然而,这是昂贵的,废水处理厂污泥处置的污泥生产速度会带来一定的压力。

考虑一下醋酸钠的以下三点:

① 乙酸钠多为20%、25%、30%的液体,由于当量COD低,运输费用高,不能远距离运输。

污泥产量高,污泥处理成本增加;

③比较昂贵,大型醋酸污水处理厂钠,加入几乎是不可能的。

3、乙酸

作为碳源的醋酸,类似于醋酸钠。 但作为一种工业产品,用它作为碳源是一种浪费。

但其弊端有四点:

醋酸是乙类危险化学品和挥发性酸,是大气污染物的重要组成部分。

大多数废水处理厂远离醋酸厂,运输费用昂贵,无法远程运输..

③乙酸代谢后的氢离子有降低出水pH的可能。

4. 市场上醋酸的价格变化很大,几乎不可能将醋酸用于污水处理的大规模投加。

4、糖类

糖中添加的碳源,主要是面粉、蔗糖、葡萄糖,因为葡萄糖是最简单的糖,所以研究较多。 当碳源充足时,最佳碳氮源为6∶1ー7∶1,高于甲醇。 碳源对硝态氮比还原率影响不大,但对亚硝态氮比积累率影响较大。

由于使用葡萄糖作为应用碳源,脱氮效果良好..然而,糖作为多分子化合物容易引起大量细菌繁殖,导致污泥膨胀,增加出水COD值,影响出水水质。

但其弊端有二点:

①配置为要求在现场溶液,劳动密集型的,定量给料准确度差,不能用于大型污水处理厂。

②工业葡萄糖含杂质多,食品葡萄糖价格贵。

5、生物质碳源

随着对废水脱氮要求的提高,专业生产碳源的新型企业不断涌现。 他们利用生物工程的原理,发酵一些糖和农业废料,生产出无毒无害的生物产品,主要成分是小型有机酸、醇类、糖类。 它比单一化学品更容易被微生物利用,比单一化学品更便宜,而且具有很高的性价比。

但其弊端:

1产品的稳定性有待提高,每批产品当量COD应在使用前进行检测。

6、污泥水解上清液

VFA生物转化从上清液污泥的挥发性酸水解,因为VFA产生通过水解具有高脱硝率,碳源可以直接由内部污水处理厂提供的,在同一时间的污泥体积减少还减少了碳运输问题源,因此它是目前更为有利的碳源。

对于污泥水解利用做外碳源的研究,目前不同的结论有很多,但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法。可是,对于不同的污泥,不同的水解条件,所产生的VFA 的组分有较大的差别,而由于组分不同,又能引起反硝化速率的不同(这也是为何很多研究不一致的原因),所以,如何将污泥水解的产物VFA统一化研究应用,还是一个比较大的难题。

另外,如果将水解污泥直接作为外部碳源,则应考虑污泥水解过程中氮、磷的释放。 如果将这部分氮磷以碳源的形式加入到污水中,会增加污水处理的氮磷负荷,如何解决这一问题是污泥水解液利用的另一个难题

二、碳源的选择

目前部分城市污水处理厂碳源投加成本较高,有的达到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,等效单价COD的价格来衡量碳源

取决于碳源,通常是上的等效COD计算环境各种类型的组件,一般计算万COD当量,这样的等同物COD甲醇1500000,即1吨甲醇对应的至1500kg COD等效,然后万转换成等效COD价格:

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备注:

(1)以上单位价格只供参考之用。 因工业产品价格变动较大,以实际购买价格为准计算;

(二)因甲醇属于危险化学品,公安部门严禁在污水处理厂储存;

(3)因为葡萄糖很可能引起污泥膨胀,增加了流出物COD,使用更少;

根据上表可知,醋酸钠当量COD的单价确实很贵,这也是目前污水处理厂增加碳源成本高的原因;甲醇是成本效益最高的碳源,但冬季到了取暖期,如醋酸等,甲醇的单价可能也会涨到4500元/吨,有时出厂价高达4500元/吨。

2、碳源投加量的确定

每种碳输入都有一个相应的范围。 以下是经验数据。 碳输入量可根据实际情况确定,但在实际运行中应考虑亚硝酸盐氮的积累和污泥产量:

(1)甲醇:在甲醇用量不足的情况下,会有亚硝酸盐氮积累,理想的COD/N为4.3-4.7。文献中已提到甲醇作为碳源的理想COD/N为4.3~10.6..从实验结果中发现,当甲醇为碳源时,理想的碳氮投加比例大于5%,可以完全进行脱氮,硝态氮去除率可达95%,泥浆收率约为0.35%..

(2)乙酸钠:根据文献中,加入乙酸钠作为废水碳源,4.6 N比的时候,可以实现氮的稳定的效果,并且其作为有机小分子水解产物,可方便地降解通过微生物脱氮反应时间快,而且无毒,可用于作为碳的应急电源。然而,这是昂贵的,废水处理厂污泥处置的污泥生产速度会带来一定的压力。

(3)工业葡萄糖:闫宁经过实验发现,工业葡萄糖理想的碳碳比为6.4-7.5,远大于甲醇,不易被微生物利用,容易导致出水COD上升。

3、碳源的选择

理论上,所有类型的碳源均可确保污水中的总氮含量符合排放标准,但须考虑以下因素:

(1)碳源投加的成本

加药成本为碳源当量COD价格,加药量综合算法需理论计算,实际加药量确定..

(2)碳源产泥率

投加碳源,必定会增加污泥的产量,而污泥处理成本很高,这个是选择碳源必须考虑到的重要一项。

(三)确保污水运行的稳定性

添加碳源的目的是为了脱氮,因此在选择碳源时,应考虑污水处理的运行稳定性,如避免污泥膨胀、增加出水 cod、积累亚硝基氮等。

根据上述,碳源的选择不是简单的经济核算,而是与稳定运行的实际紧密结合起来的..碳源的科学选择,有效降低污水处理厂的运行成本和污水处理厂的稳定运行..

三、结论

目前,绝大多数的城市污水处理厂必须面临增加碳和现实的高碳成本,该怎么做才能减少碳此外,降低碳的成本,污水处理行业正面临着一个共同的问题,通过近几年的使用实际使用的碳源的,我们提出以下建议:

(1)重塑厌氧池和缺氧池流态,促进池容近100%的利用,避免短流,提高混合效率和碳源利用率,尽量减少碳源投加或者不投加。

(2)新设计的污水处理厂可选用多级AO工艺,充分考虑碱度在污水处理中的重要作用,减少污泥内回流,达到更好的脱氮效果。

(3)碳源选择和投加需要考虑多种因素,除碳氮比值外,还应重点考虑水流量、碱度和水温。

(4)根据目前的趋势,碳的总成本将是污水处理厂的第一选择,新兴的生物质的碳是碳的综合源,这将有助于生物可降解的,会逐渐占据主导地位,通过小规模试验中,少走弯路。

(5)目前碳源种类繁多,有国外品牌抢占碳源市场。在无二次污染的情况下,选择性价比最高的碳源作为首选碳源,乙酸钠可作为应急使用的应急碳源储备..

反硝化碳源的选择!

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