目前污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有甲醇、淀粉、乙酸鈉等,其中甲醇和乙酸鈉均為易降解物質(zhì),本身不含有營養(yǎng)物質(zhì)(如氮、磷),分解后不留任何難于降解的中間產(chǎn)物。而淀粉為多糖結(jié)構(gòu),水解為小分子脂肪酸所需的時間長,且在水中的溶解性差,不易完全溶于水,容易造成殘留和污泥絮體偏多等問題。
研究表明,乙酸鈉作為碳源時其反硝化速率要遠(yuǎn)高于甲醇和淀粉。其主要原因在于,乙酸鈉為低分子有機(jī)酸鹽,容易被微生物利用。 乙酸鈉本身不屬于危險品,方便運輸及儲存,價格也比甲醇便宜,因此對于一些已建的污水處理廠來說,由于其用地限制,當(dāng)需要外加碳源時,采用乙酸鈉作為外加碳源比甲醇更具有優(yōu)勢。
乙酸鈉投加量的計算
在缺氧反硝化階段,污水中的硝態(tài)氮( NO3-N) 在反硝化菌的作用下,被還原為氣態(tài)氮(N2) 的過程。反硝化反應(yīng)是由異養(yǎng)型微生物完成的生化反應(yīng),它們在溶解氧濃度極低的條件下,利用硝酸鹽( NO3-N) 中的氧作為電子受體,有機(jī)物( 碳源) 為電子供體。
在實際工程中,若進(jìn)入反硝化段的污水BOD5∶N < 4∶1 時,應(yīng)考慮外加碳源,BOD5 /N≥4,可認(rèn)為反硝化完全。當(dāng)碳源不足時,系統(tǒng)投加的碳源量可根據(jù)對應(yīng)去除的硝態(tài)氮量進(jìn)行計算,計算公式如下:
投加量X= ( 4-CBOD5/Cn) ×Cn/η
其中:
CBOD5:進(jìn)水的BOD5濃度,mg /L; Cn:進(jìn)水的TN濃度,mg /L; η:投加碳源的BOD5當(dāng)量。
乙酸鈉的BOD5當(dāng)量為0.52(mgBOD/mg 乙酸鈉),故當(dāng)投加乙酸鈉作為碳源時,計算公式如下:
投加量X= ( 4-CBOD5/Cn) ×Cn /0.52
實例計算:
以某市污水處理廠改擴(kuò)建工程為例,設(shè)計處理水量為160000 m3 /d,設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到國家一級A 標(biāo)準(zhǔn),其進(jìn)出水水質(zhì)主要指標(biāo)見表:
本工程中污水廠原建有A 段曝氣池,污水經(jīng)過A 段曝氣池后,BOD5的去除率按25% 計,故進(jìn)入新建反硝化池污水中的BOD5濃度為262. 5 mg /L,TN濃度為70mg/L,BOD5∶N= 3. 75<4,故應(yīng)該外加碳源,乙酸鈉投加劑量:
X=(4-3. 75)×70 /0.52 = 33. 7 mg /L
日投加量為:
X*16000=0.0337*16000=539.2kg /d
再根據(jù)購置的乙酸鈉的純度,即可計算所需的乙酸鈉原料日投加量。