劉振++王曉

摘 要：氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽作為水體富營(yíng)養(yǎng)化主要原因，一直作為污水處理的重要指標(biāo)，而我國(guó)大部分市政污水處理廠都面臨進(jìn)水水質(zhì)C/N失衡問題，要想保證出水總氮達(dá)標(biāo)，成熟、穩(wěn)定的方案為投加外部反硝化碳源，本文通過實(shí)際案列介紹、討論反硝化碳源的投加計(jì)算

關(guān)鍵詞：反硝化；碳源；設(shè)計(jì)計(jì)算；應(yīng)用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.022

在國(guó)務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量有突出影響的總氮、總磷等指標(biāo)，研究納入污染物排放總量控制約束性指標(biāo)體系，并明確要求，“十三五”期間，匯入富營(yíng)養(yǎng)化湖庫的河流和沿海地級(jí)及以上城市應(yīng)實(shí)施總氮排放控制。我國(guó)城鎮(zhèn)郊區(qū)污水處理廠普遍存在碳氮比失衡問題，在不投加碳源的情況下，很難保證出水總氮的達(dá)標(biāo)排放，本文以即墨某郊區(qū)污水處理廠為例， 探討外加反硝化碳源的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

1 項(xiàng)目概況

即墨市西部污水處理廠（以下簡(jiǎn)稱即墨西廠）設(shè)計(jì)規(guī)模3萬m3/d，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況復(fù)雜，工業(yè)廢水含量高達(dá)60%。且水質(zhì)波動(dòng)較大，在對(duì)正式運(yùn)行一年半后的進(jìn)水水質(zhì)分析后，BOD5/TN平均值僅為2.21，情況詳見下表1：

由此分析，本項(xiàng)目中生物脫氮的碳源嚴(yán)重不足，在充分發(fā)掘自身工藝的運(yùn)行潛力后，為保證出水TN的穩(wěn)定達(dá)到不大于15mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，必需增加外部碳源的投加。

2 碳源種類分析與選擇

可作為生物脫氮的外加碳源很多，在實(shí)際運(yùn)行過程中應(yīng)用中常用甲醇、乙酸鈉、葡萄糖等碳源，但甲醇具有毒性、高度易燃、不易運(yùn)輸和儲(chǔ)存，作為外加碳源存在安全隱患，已鮮有使用；葡萄糖在反硝化過程中無法被反硝化菌直接利用，必須先通過EMP途徑轉(zhuǎn)化為丙酮酸等揮發(fā)性性有機(jī)物才能為反硝化提供電子受體[1]；乙酸鈉作為可快速生物降解碳源，在反硝化過程中，可以成為最佳的電子供體，故本工程設(shè)計(jì)過程中直接選擇乙酸鈉為外加反硝化碳源。

3 碳源投加量計(jì)算

3.1 計(jì)算方法分析

根據(jù)硝態(tài)氮的數(shù)據(jù)進(jìn)行反硝化碳源的計(jì)算可選用BOD或者COD來進(jìn)行計(jì)算，主要計(jì)算公式有以下兩種，

C=2.85[NO3--N]+1.71[NO2--N]+DO （1）

C=5[NO3--N] （2）

公式1是根據(jù)反硝化反應(yīng)式理論計(jì)算得出，而在實(shí)際污水處理過程中，情況要復(fù)雜得多，這種理論和工程實(shí)踐的差異如果不予考慮，將會(huì)造成較大的誤差[2]。

公式2根據(jù)德國(guó)ATV標(biāo)準(zhǔn)在充分考慮到水質(zhì)復(fù)雜性、生化反應(yīng)多樣性的實(shí)際情況而指定的單段活性污泥法污水處理廠指導(dǎo)文件。選用公式2進(jìn)行計(jì)算將更接近實(shí)際情況。經(jīng)過前期的碳源類型綜合對(duì)比，選用25%濃度的乙酸鈉液體作為投加碳源，碳源計(jì)算情況參見表2。

根據(jù)7天儲(chǔ)藥量，此項(xiàng)目將在現(xiàn)場(chǎng)安裝一個(gè)50噸的的乙酸鈉儲(chǔ)罐，選用兩臺(tái)流量為500L/hr，揚(yáng)程為0.4Mpa的隔膜流量泵，運(yùn)行方式為一用一備。

3.2 實(shí)際效果分析

即墨西廠自2016年11月開始投加碳源，投加量按照上述計(jì)算投加量結(jié)合進(jìn)水B/N比進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，經(jīng)對(duì)比分析西廠實(shí)際平均投加量和出水TN的數(shù)據(jù)（見表3）可以看出，上述計(jì)算方法是可行的。

4 結(jié)論

（1）在碳源的選擇上不僅要考慮到碳源的反硝化速率，更要考慮其安全性，乙酸鈉是一種可快速生物降解碳源，且運(yùn)輸、儲(chǔ)存的要求不高，可作為外加反硝化碳源的最佳選擇。

（2）在計(jì)算過程中，利用COD進(jìn)行計(jì)算將更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，且COD的檢測(cè)較BOD更為方便，也有利于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的出水總氮情況及時(shí)合理的調(diào)整加藥量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洪貞，李毅.不同外碳源對(duì)生物反硝化影響的研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2013，13（19）：5728-5731.

[2]周丹，周雹.污水脫氮工藝中外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法[J]. 給水排水，2011，37（11）：38-41.