在需要脫氮的脫氮污水處理時(shí),往往是碳源不足導(dǎo)致反硝化的去除率低,導(dǎo)致出水TN超標(biāo),所以外加碳源成為了目前唯一適用于實(shí)踐的手段,目前碳源一般有甲醇、乙酸鈉、面粉、葡萄糖等。
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。可是,對于不同的污泥,不同的水解條件,所產(chǎn)生的污泥中VFA 的成分有較大的差別,而由于成分不同,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。
1、甲醇
普遍認(rèn)為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,最佳碳氮比(COD:氨氮)為 2.8~3.2。
從目前研究來看,甲醇作為碳源時(shí),C/N>5 時(shí)能達(dá)到較好的效果,但其弊端有三點(diǎn):
①作為化學(xué)藥劑,成本相對較高;
②響應(yīng)時(shí)間較慢,甲醇并不能被所有微生物利用,當(dāng)投加甲醇后,需要一定的適應(yīng)期直到它完全富集,發(fā)揮全部效果,當(dāng)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,長期用甲醇作為碳源,對尾水的排放也會造成一定的影響。
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,能用作水廠運(yùn)行時(shí)的應(yīng)急處理。
乙酸鈉由于是小分子有機(jī)酸的原因,反硝化菌易于利用,脫氮效果是最好的。但是,由于價(jià)格較為昂貴,污泥產(chǎn)率高,且目前污水廠的污泥處置問題也是一個(gè)較大的攻關(guān)難題,所以,將乙酸鈉應(yīng)用于污水處理廠的大規(guī)模投加(可以選擇東莞環(huán)潔化工新型復(fù)合碳源)。
3、糖類
糖類物質(zhì)中,以面粉、蔗糖、葡萄糖為主,由于葡萄糖是最簡單的糖,所以目前研究比較多。當(dāng)碳源充足時(shí),以葡萄糖為碳源的最佳碳氮比較甲醇為碳源時(shí)高得多,為 6:1~7:1。碳源類型對硝氮的比還原速率幾乎沒有影響,對亞硝氮的比積累速率影響較大,只有葡萄糖在該研究中沒發(fā)現(xiàn)積累現(xiàn)象。
4、新型復(fù)合碳源
促進(jìn)反硝化脫氮、異養(yǎng)菌群繁殖、提高污水總氮去除效果的一系列新型復(fù)合碳源。
生物利用率高,促進(jìn)反硝化脫氮異養(yǎng)菌群的快速繁殖;價(jià)格相對實(shí)惠,有效COD含量高,針對反硝化細(xì)菌專一定制,性價(jià)比普遍優(yōu)于甲醇、乙醇、淀粉、葡萄糖、乙酸及乙酸鈉等傳統(tǒng)碳源;