近年来,多地污水处理准排放标准相继从一级b标提升至一级a,甚至更高,总氮含量作为污水排放标准
中重要的指标之一,如果要对其达到较高的去除标准,就需要在污水处理过程中添加碳源。
目前,绝大多数污水厂通过硝化—反硝化来实现氮达标。先将氨氮氧化成硝酸盐氮,再将硝酸盐氮还原 成氮气。 而这些污水处理厂正面临着必须投加碳源以及碳源成本高的现实。碳源背后的那本经济账,有 必要拿出来同大家一起“算算账”。
1碳源投加成本与投加量
投加成本是碳源的当量cod价格 投加量的综合算法,需要理论计算加实际运行的投加量确定。
碳源吨水运行成本=c×p/q
式中:
c——碳源投加量,t/d;p——碳源药品价格,rmb/t;q——进水量,m3/d;
碳源的cod当量值
可能有小伙伴会问cod当量是什么?其实目前对碳源的cod当量并没有官方定义,笔者仅以实际使用习惯 做一个总结性定义。具体参见之前笔者写过的《什么是碳源的cod当量?》 碳源的cod当量可以理解为单位体积或单位质量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克数,单位mg/l、 mg/g或kg/kg。
目前污水厂常用的碳源分别为:甲醇、乙酸钠、乙酸、以葡萄糖为代表的糖类物质(面粉、蔗糖、葡萄 糖)等。
它们所对应的cod当量如下表所示:
碳源投加量计算
进水有机物消耗的氮量的计算公式:
ns=kde×s0+0.05×(s0-se)
式中:
ns——进水有机物消耗的氮浓度,mg/l;kde——反硝化速率,根据vd/v查表确定;s0——进水中bod5浓 度,mg/l;se——出水中bod5浓度,mg/l;
需要外加碳源反硝化去除的氮量的计算公式:
n=nt0-ns-nte
式中:
n——需要外加碳源反硝化去除的氮量,mg/l;nt0——进水中总氮的浓度,mg/l;nte——出水中总氮的
浓度,mg/l;
碳源投加量的计算公式为:
c=5×n×q/cod当量值
值得一提的是,各类碳源单价价格变动大,计算时以实际采购为准。
投加碳源的后续处置困难
投加碳源目的是为了脱氮,但考虑脱氮效果的同时,也要兼顾污水处理厂的运行稳定,避免处理费用增 加。
污泥产量
首先,投加碳源必会增加污泥的产量,而污泥处理成本很高。常用的碳源中乙酸、乙酸钠价格较贵,产 泥率高,对污水厂的污泥处置会带来了一定的压力。
以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源使得脱氮效果良好,可是,糖类作为多分子化合物,容易引起 细菌的大量繁殖,导致污泥膨胀。
出水cod值、亚硝基氮累积
其次,部分碳源的投加也会影响出水cod值和亚硝基氮累积。 以糖类作为碳源,会增加出水中cod的值,影响出水水质。同时,与醇类碳源相比,更容易产生亚硝态氮 积累的现象。