碳源的選擇
目前,部分市政污水處理廠碳源供應成本較高,部分高達0.2-1.0元/噸。為了降低污水處理的運行成本,必須選擇性價比高的碳源。
1.以當量COD的單價來衡量碳源的價格。
由于各種碳源的成分不同,環境保護通常以當量COD計算,一般采用萬COD當量計算,如甲醇當量COD為150萬,即1噸甲醇相當于1500公斤COD當量,然后轉換為萬COD當量單價:
備注:
(1)以上單價僅供參考,由于工業產品價格變化較大,計算時以實際采購為準;
(2)由于甲醇是危險化學品,公安部門嚴禁在污水處理廠儲存;
(3)葡萄糖容易引起污泥膨脹,出水COD升高,使用較少;
通過上表,發現乙酸鈉當量COD單價確實昂貴,這也是目前污水處理廠碳源供應成本高的原因;甲醇是最劃算的碳源,但當冬季加熱甲醇時,甲醇單價也可能上升到4500元/噸,如乙酸,有時出廠價高達4500元/噸。
2.確定碳源投加量。
各種碳源的數量有相應的范圍。以下是經驗數據,碳源的數量可以根據實際情況確定,但在實際運行中應考慮亞硝氮的積累和產泥率:
(1)甲醇:在甲醇供應不足的情況下,會積累亞硝態氮,理想的COD/N為4.3~4.7。有文獻提到,甲醇為碳源時,理想的COD/N為4.3~10.6。根據實驗結果,甲醇為碳源時,只有當理想的碳氮比大于5時,才能完全反硝化。硝態氮的去除率可達95%,產泥率約為0.35。
(2)乙酸鈉:根據文獻,在污水中加入乙酸鈉作為碳源。當碳氮比為4.6時,可達到穩定的脫氮效果,水解物為小分子有機物,易被微生物降解,反硝化響應時間快,無毒,可作為應急碳源。但價格昂貴,產泥率高,會給污水處理廠的污泥處理帶來一定的壓力。
(3)工業葡萄糖:燕寧經實驗發現,工業葡萄糖理想碳氮比6.4~7.5,遠大于甲醇,是多分子有機物,不易被微生物利用,容易導致水中COD上升,與甲醇相比,葡萄糖更容易積累亞硝氮,因此不建議使用大量葡萄糖作為碳源。
3.碳源的選擇。
理論上,各種碳源都能保證出水總氮達到排放標準,但要考慮以下因素:
(1)增加碳源的成本。
投加成本是碳源當量COD價格+投加量的綜合算法,需要理論計算和實際操作確定;
(2)碳源產泥率。
增加碳源肯定會增加污泥產量,污泥處理成本很高,這是選擇碳源時必須考慮的重要因素。
(3)保證污水運行的穩定性。
添加碳源的目的是去除氮氣,因此在選擇碳源時,應考慮污水處理廠的穩定運行,如盡可能避免污泥膨脹、出口COD升高、亞硝基氮積累等。
根據上述情況,碳源的選擇不是簡單的經濟賬戶,而是與實際穩定運行緊密結合?茖W選擇碳源,可有效降低污水處理廠的運行成本和穩定運行。