污水處理技術中選擇反硝化碳源的方法很實用!
隨著國家廢水標準的提高,對氮排放總量的要求也越來越高。特別是部分地區城市污水處理廠需要提升***地表4***標準,總氮應為:在10PPM下,通過添加碳源來降低污水總氮含量是目前確??偟尫诺綐藴仕降?*****可行方法。
碳源介紹
目前市場上常用的碳源:甲醇、醋酸、醋酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質碳源、污泥水解上清液等。在使用過程中,需要根據實際工程情況選擇合適的碳源。然后比較常用的不同碳源,分析不同碳源的***缺點。
甲醇
甲醇作為外部碳源,具有運行成本低、污泥排放量低等***點。如果甲醇的碳源不足,可能會積累亞硝酸鹽。以甲醇為碳源時,反硝化速率比以葡萄糖為碳源時快3倍,***佳碳氮比(COD:氨氮)為2.8~3.2。
但是,使用甲醇作為外部碳源時需要注意三個問題。
(1)甲醇易燃,屬A類有毒化學物質。對儲存和使用有嚴格的要求。尤其是存放地點必須報當地公安部門報批,比較麻煩。
(2)微生物對甲醇的反應時間較慢,并非所有微生物都能使用甲醇。使用甲醇對污水處理廠的碳源進行應急管理時,效果不佳。
(3)甲醇有一定的毒性。使用甲醇作為長期碳源對尾水排放也有一定影響。
醋酸鈉
醋酸鈉的***點是可用于反硝化過程,可用于水生植物的應急處置。
由于醋酸鈉是低分子有機酸鹽,對反硝化細菌使用方便,反硝化效果***好。實驗結果表明,當碳氮比為4.6時,反硝化效果穩定,水解物易被微生物分解,反硝化反應時間快,無毒,用作一個緊急的碳源,我能做到。但其價格較貴,污泥產率較高,給污水處理廠的污泥處理帶來一定壓力。
使用醋酸鈉時需要考慮三件事:
(1)醋酸鈉多為20%、25%、30%的液體。由于等價COD低,運輸成本高,無法進行長途運輸。
(2)產生大量污泥,污泥處理成本增加。
(3)價格較高,幾乎不可能向污水處理廠大規模添加醋酸鈉。
醋酸
作為碳源的乙酸類似于乙酸鈉。但作為工業產品,拿它作為碳源,實在是沒用。
但是,有四個缺點。
(1)乙酸是B類有毒化學物質,也是一種揮發性酸。是大氣污染VOCs的重要組成部分。環保部門監管多,對儲存條件要求高。
(2)許多污水處理廠離醋酸廠較遠,運輸成本高,無法遠距離運輸。
(3)醋酸代謝后,由于氫離子的存在,廢水的pH值可能會降低。
(4)醋酸價格在市場上波動較大,如果價格高,碳源就變得昂貴,幾乎不可能將醋酸應用于污水處理廠的大規模管理。
碳水化合物
在糖源和碳源中,面粉、蔗糖和葡萄糖是主要來源。葡萄糖是***簡單的糖,所以現在有更多的研究。當碳源充足時,包括葡萄糖為碳源的***佳碳氮比以甲醇為碳源時要高很多,從6:1到7:1。碳源對硝態氮的比還原率影響不大,但對一氧化二氮的比積累率影響較大。研究發現,只有葡萄糖作為外部碳源沒有影響。一氧化二氮的特定積累率。
葡萄糖等碳水化合物作為外碳源提高反硝化效果,但由于糖是多分子化合物,容易影響細菌生長、污泥膨脹、廢水中COD值升高、水質等問題。同時,碳水化合物比酒精碳源更容易積累亞硝酸氮。
然而,它有兩個缺點。
(1)需現場配制溶液,勞動強度大,給藥精度低,不能用于大型污水處理廠。
(2)工業葡萄糖雜質多,食品葡萄糖價格昂貴。
生物質碳源
隨著污水反硝化要求的提高,出現了專門生產碳源的企業,利用生物工程原理發酵一些糖類和農業廢棄物,生產無毒無害的生物制品。主要成分是小分子。有機酸、酒精、糖。微生物比單一化學品更易于使用,使用成本比單一化學品便宜,并且具有***高的性價比。
但它的缺點:
① 產品穩定性有待提高,使用前應檢測每批產品的當量COD。
污泥水解上清液
體內揮發性酸 VFA 的變化是由污泥的水解上清液引起的。由于水解產生的VFA脫硝率高,可以直接從污水處理廠提供碳源,在減少污泥量的同時減碳。有一個問題。在源運輸中,它是目前比較有利的碳源。
關于利用污泥水解作為外部碳源的結論很多,但普遍認為作為反硝化和反硝化系統的碳源是一種非常有價值的方法。然而,不同的污泥和水解條件會產生非常不同的 VFA 成分,不同的成分會導致不同的反硝化率(這也是許多研究不一致的原因)。污泥水解產物仍然是一個比較大的問題。
另外,當水解污泥直接作為外部碳源使用時,需要考慮污泥水解過程中氮和磷的釋放。如何通過將這部分氮磷作為碳源加入污水中來解決處理廠氮磷負荷這一問題,是污泥水解物使用時的另一大難題。...
碳源的選擇
目前,部分城市污水處理廠碳源投入成本較高,有的則為0.2-1.0元/噸。為了降低污水處理的運營成本,您需要選擇具有成本效益的碳源。
用相同的COD單價衡量一個碳源的價格
由于碳源的成分不同,通常從環保的角度計算等價COD,但一般采用10000COD等價的計算方法。例如,甲醇的等效 COD 為 150 萬,即 1。一噸甲醇相當于 1,500 公斤 COD。在COD換算中換算成相當于10,000 COD的單價:
狀態
(1)以上單價僅供參考,工業品價格波動較大,以實際采購為主。
(2)甲醇是有毒化學物質,公安部門嚴禁在污水處理設施內儲存。
(3)葡萄糖很少使用,因為它容易引起污泥膨脹并增加廢水COD。
從上表可以看出,醋酸鈉的等價COD單價肯定很高。這也是目前污水處理廠添加碳源成本高的原因。甲醇是***具成本效益的碳。雖然是貨源,但冬天如果用甲醇取暖,甲醇單價可能會漲到4500元/噸等醋酸,出廠價可能會達到4500元/噸。
確定碳源的劑量
各種碳源的投加量都有對應的范圍。以下是經驗數據。碳源的投加量可根據實際情況確定,但應考慮亞硝酸鹽氮的積累和污泥產率。實際操作。
(1)甲醇:甲醇用量不足時,亞硝酸鹽氮積累,理想的COD/N為4.3~4.7。文獻指出,當使用甲醇作為碳源時,理想的 COD/N 為 4.3 *** 10.6。從實驗結果來看,當以甲醇為碳源時,當理想的碳氮比超過5時,反硝化完成,硝態氮去除率達到95%,獲得污泥產率,我理解。約為 0.35。
(2)醋酸鈉:據文獻記載,在污水中加入醋酸鈉作為碳源時,當碳氮比為4.6,水解液為低分子量有機物時,可達到穩定的反硝化效果。反硝化反應時間快,無毒,可作為應急碳源。但其價格較貴,污泥產率較高,給污水處理廠的污泥處理帶來一定壓力。
(3)工業葡萄糖:通過實驗發現工業葡萄糖的理想碳氮比為6.4-7.5,遠高于甲醇。此外,它是一種多分子有機物,一種微生物,傾向于增加廢水中的COD,同時葡萄糖比甲醇和酒精更容易積累亞硝酸氮,所以大量的葡萄糖被用作碳源。
碳源的選擇
理論上,所有類型的碳源都能保證廢水中的總氮達到排放標準,但需要考慮很多因素。
(1)添加碳源的成本
劑量成本是碳源當量COD價格+劑量的綜合算法,需要理論計算和實際操作來確定劑量。
(2)碳源產泥率
添加碳源肯定會增加污泥的排放量,會大大增加污泥處理的成本。這是選擇碳源時要考慮的重要因素。
(3)確保下水道的穩定性
由于添加碳源的目的是脫氮,所以在選擇碳源時,污水處理廠的運行穩定性應包括避免污泥膨脹、增加廢水COD、積累亞硝基氮等都應考慮在內。
綜上所述,碳源的選擇不僅僅是經濟上的原因,而是與穩定運行的現實緊密結合的??茖W選擇碳源,可以有效降低污水處理廠的運行成本,保證污水處理廠的穩定運行。
結論
如今,中國大部分城市污水處理廠都面臨著需要添加碳源、碳源成本高的現實。如何減少碳源投入,降低碳源成本,是污水處理行業面臨的普遍問題。根據近年來碳源的實際使用情況,提出了以下建議。
(1)重塑厭氧池和厭氧池的流動模式,促進池容量利用率接近100%,避免短流,提高混合效率和碳源利用率,盡量減少碳源限制或不添加。
(2)新設計的污水處理廠選擇了多***AO工藝,充分考慮了堿度在污水處理中的重要作用,減少污泥回流等。