目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質(zhì)碳源及污泥水解上清液等。在使用過程中,需要根據(jù)實(shí)際工程情況選擇合適的碳源?,F(xiàn)對各種常用的碳源進(jìn)行對比,分析各種碳源的優(yōu)缺點(diǎn): 1、甲醇 甲醇作為外碳源具有運(yùn)行費(fèi)用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢,在甲醇碳源不足時(shí),存在亞硝酸鹽積累的現(xiàn)象。以甲醇為碳源時(shí)的反硝化速率比以葡萄糖為碳源時(shí)快3倍,其碳氮比(COD:氨氮)為 2.8~3.2 。 但甲醇作為外加碳源時(shí),有以下3點(diǎn)問題需關(guān)注: ① 甲醇易燃,為甲類危化品,儲(chǔ)存和使用均有嚴(yán)格要求。特別是其儲(chǔ)存需報(bào)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門備案審批,手續(xù)繁瑣。 ② 微生物對甲醇的響應(yīng)時(shí)間較慢,甲醇并不能被所有微生物利用,當(dāng)甲醇用于污水處理廠應(yīng)急投加碳源時(shí)效果不佳; ③ 甲醇具有一定的毒害作用,將甲醇作為長期碳源,對尾水的排放也會(huì)造成一定的影響。 2、乙酸鈉 乙酸鈉的優(yōu)點(diǎn)在于它能立即響應(yīng)反硝化過程,可作為水廠應(yīng)急處置時(shí)使用。 乙酸鈉由于是小分子有機(jī)酸鹽的原因,反硝化菌易于利用,脫氮效果是好的。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),碳氮比在4.6時(shí),可以達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果,而且它的水解物為小分子有機(jī)物,能容易被微生物降解,反硝化響應(yīng)時(shí)間快,而且無毒,能作為應(yīng)急碳源。但是,它價(jià)格較貴,產(chǎn)泥率高,對污水廠的污泥處置會(huì)帶來了一定的壓力。 使用乙酸鈉要考慮以下3點(diǎn): ① 乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由于當(dāng)量COD低,運(yùn)輸費(fèi)用高,不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。 ② 產(chǎn)泥量大,污泥處理費(fèi)用增加; ③ 價(jià)格較為昂貴,污水處理廠大規(guī)模投加乙酸鈉幾乎不可能。 3、乙酸 乙酸作為碳源,與乙酸鈉類同。但作為工業(yè)化產(chǎn)品,用做碳源確實(shí)浪費(fèi)。 但其弊端有四點(diǎn): ① 乙酸為乙類?;?,也是揮發(fā)性酸,是大氣污染VOC的重要組成部分,環(huán)保部門監(jiān)管多,儲(chǔ)存條件要求高。 ② 多數(shù)污水處理廠遠(yuǎn)離乙酸廠,運(yùn)輸費(fèi)用高,不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。 ③ 乙酸代謝后的氫離子有降低出水pH的可能。 ④ 乙酸價(jià)格市場變化大,高價(jià)時(shí)做碳源價(jià)格昂貴,將乙酸應(yīng)用于污水處理廠的大規(guī)模投加幾乎不可能。 4、糖類 糖類外加碳源中,以面粉、蔗糖、葡萄糖為主,由于葡萄糖是簡單的糖,所以目前研究比較多。當(dāng)碳源充足時(shí),以葡萄糖為碳源的碳氮比較甲醇為碳源時(shí)高得多,為 6∶1~7∶1。碳源對硝氮的比還原速率幾乎沒有影響,但是對亞硝氮的比積累速率影響較大,在研究中發(fā)現(xiàn)只有葡萄糖作為外加碳源時(shí)對亞硝氮的比累積速率沒有影響。 以葡萄糖為代表的糖類物質(zhì)作為外加碳源使得脫氮效果良好,可是,糖類作為多分子化合物,容易引起細(xì)菌的大量繁殖,導(dǎo)致污泥膨脹,增加出水中COD的值,影響出水水質(zhì),同時(shí),與醇類碳源相比,糖類物質(zhì)更容易產(chǎn)生亞硝態(tài)氮積累的現(xiàn)象。 但其弊端有二點(diǎn): ① 需要現(xiàn)場配置成溶液,勞動(dòng)強(qiáng)度大,投加精準(zhǔn)性差,大型污水處理廠無法使用。 ② 工業(yè)葡萄糖含雜質(zhì)多,食品葡萄糖價(jià)格貴。 5、生物質(zhì)碳源 隨著污水脫氮要求的提高,新興起專業(yè)生產(chǎn)碳源的企業(yè),他們通過生物工程原理,對一些糖類、農(nóng)產(chǎn)品廢料等進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)無毒無害的生物制品,主要組分是小分子有機(jī)酸、醇類、糖類。其較單一的化學(xué)品更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學(xué)品便宜,具備高的性價(jià)比。 但其弊端: ① 產(chǎn)品的穩(wěn)定性待提高,使用前需對每批次產(chǎn)品當(dāng)量COD進(jìn)行檢測。 6、污泥水解上清液 生物轉(zhuǎn)化揮發(fā)酸VFA 來源于污泥水解的上清液,由于水解所產(chǎn)生的 VFA 擁有很高的反硝化速率,碳源可以直接由污水廠內(nèi)部提供,在污泥減容的同時(shí)還減少了碳源運(yùn)輸方面的問題,所以它是目前比較有優(yōu)勢的碳源。 對于污泥水解利用做外碳源的研究,目前不同的結(jié)論有很多,但總體認(rèn)為它作為反硝化脫氮系統(tǒng)的碳源是一種很有價(jià)值的方法??墒牵瑢τ诓煌奈勰?,不同的水解條件,所產(chǎn)生的VFA 的組分有較大的差別,而由于組分不同,又能引起反硝化速率的不同(這也是為何很多研究不一致的原因),所以,如何將污泥水解的產(chǎn)物VFA統(tǒng)一化研究應(yīng)用,還是一個(gè)比較大的難題。 除此以外,若直接將水解污泥作為外碳源,還要考慮到污泥水解過程中氮磷的釋放問題,這部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中,勢必會(huì)增加污水處理廠的氮磷負(fù)荷,如何解決這個(gè)問題,是利用污泥水解液的另一大難題