商业碳源的选则技巧.pdfVIP

全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会 论文集 城镇污水处理厂外加商业碳源的选择 1 2 1 1 1 孙永利 ，许光明 ，游佳 ，郑兴灿 ，陈轶 （1. 国家城市给水排水工程技术研究中心，天津 300074 ；2. 常州市排水管理处，江苏 常州 213017 ） 摘 要：对以乙酸（钠）、葡萄糖和白砂糖作为碳源强化污水处理厂生物反硝化脱氮的效果进行了实验 研究。结果表明，在一定条件下，三种物质在强化生物反硝化能力，提高总氮去除率方面均具有明显 效果，但其反应时间和反应速率有所不同，以乙酸（钠）为碳源时的反应速率约为以葡萄糖和白砂糖 为碳源时的 2 倍，而同等 COD 当量时的有效反应时间约为葡萄糖和白砂糖的一半。 关键词：污水处理厂；外加碳源；强化反硝化 生物脱氮除磷所需碳源不足是我国城镇污水处理厂的共性问题，根据 2008 年对 785 座城镇污 水处理厂的统计分析，进水 BOD/TKN 低于 4 的污水处理厂高达 515 座，低于 3 的达 337 座，绝 大多数城镇污水处理厂的碳源不能满足脱氮除磷所需。与此同时，随着排放标准的进一步提高， 碳源不足生物系统氮磷稳定去除的影响更加突出，大量污水处理厂存在出水氮磷不达标或不能同 时达标的问题，如何在充分挖掘内部碳源的同时，合理选择外部碳源，成为众多污水处理厂需要 面对的一个问题。 1 试验原理与方法 1.1 试验碳源 选择污水处理厂外加碳源时，不仅要考虑其经济成本和效益问题，同时需要兼顾碳源本身的 安全性，以及在生物池内的实际有效停留时间等因素。作为一种生物系统，污水处理厂所需碳源 的选择应遵循以下原则： ① 有机物本身容易生物降解，易被反硝化细菌利用，不存在残留物对后续出水达标造成不利 影响的问题； ② 反应速度足够快，确保所投加的碳源尽量在厌缺氧功能区内消耗尽，避免增加后续曝气系 统的负担，增加运行成本； ③ 不会对系统内的微生物种群类型和含量造成影响，避免投加碳源前后出现微生物的短暂适 应性问题； ④ 价格便宜，安全性好，不存在安全隐患，且易于投加、保存和运输，可就近获得； ⑤ 如周边有啤酒生产、食品加工等工业废水时，也可适当放宽上述要求，考虑作为碳源使用， 但其前提是所投加工业废水具有较高的碳氮磷比例，不能额外增加生物系统氮磷负担。 结合以上原则，课题组初步确定，甲醇和乙醇等液态物质，存在储存和运输方面的问题；作 为一种易燃易爆和对人体有害的危险品，不适合用于居民区相对集中的城镇污水处理厂；其过量 使用容易导致亚硝酸盐浓度积累，对生物系统造成不利影响，因此没有对甲醇和乙醇类物质的反 国家科技支撑计划资助（2006BAC19B05 ） II-314 江苏无锡 2010 年 7 月 全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会 论文集 硝化特性进行研究。 部分文献也报道了淀粉等物质经厌氧发酵后作为污水处理厂碳源的试验结果，但基于淀粉为 多糖结构，水解为小分子脂肪酸所需的时间长，且在水中的溶解性差，不易完全溶于水，容易造 成残留和污泥絮体偏多等问题，也不在本试验研究选取的碳源内，为此本课题首先选择了乙酸 （钠）、葡萄糖（单糖）和白砂糖（二糖）进行了相关的研究。 1.2 泥样与泥样预处理 试验用活性污泥取自江苏省某 A2/O 工艺城镇污水处理厂回流污泥。该厂近三年来的进水水质 分析结果表明，污水处理厂原水存在严重的碳源不足问题，其 BOD5/TKN 常年处于 3 以下水平， 日均值大于3 的时段不超过20% ，且季节性变化明显，冬季的BOD5/TKN 高于夏季。高排放标准 使碳源投加成为后期该厂的必然选择。 考虑回流污泥中存在的溶解氧可能会对所投加碳源的使用情况造成不利影响，通常需先对回 流污泥进行搅拌，使 DO 降低至 0.5 mg/L 以下后才开始碳源实验。 1.3 试验