碳源的類型及其優(yōu)缺點(碳源有哪些類型)
目前市場上常用的碳源包括甲醇、醋酸、乙酸鈉、面粉、葡萄糖、生物質(zhì)碳源、污泥水解上清液、啤酒廢水和垃圾滲濾液等。在應用過程中,需要根據(jù)實際工程情況選擇合適的碳源。本文比較了各種常用的碳源,并分析了它們的優(yōu)缺點:
(一)甲醇
一般認為甲醇作為外碳源具有運行成本低、污泥產(chǎn)率低的優(yōu)點。當使用甲醇作為碳源時,當碳氮比> 5時,可以獲得更好的碳氮比> 5的結果,但是有三個缺點:
1.作為化學藥劑,成本相對較高;
2.反應時間慢,甲醇不能被所有微生物利用。加入甲醇需要一定的適應期,直至完全富集,充分發(fā)揮其作用。用于污水處理廠應急碳源添加,效果不佳。
3.甲醇具有一定的毒性作用,長期使用甲醇作為碳源也會對尾水排放產(chǎn)生一定的影響。
(二)乙酸鈉
乙酸鈉的優(yōu)點是可以對脫氮過程立即做出反應,可以作為水廠的應急處理。
一般認為乙醇的脫氮率不如甲醇高,但由于無毒,污泥產(chǎn)量與甲醇相近,可考慮作為甲醇的替代碳源。以乙醇為碳源,硝酸鹽為電子受體時,最佳C/N=5,碳源缺乏會引起亞硝酸鹽積累。
使用乙酸鈉時應考慮以下三個缺點:
1.乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由于其當量COD低,運輸成本高,無法長距離運輸。
2.污泥產(chǎn)量大,污泥處理成本增加;
3.價格比較高,所以在污水處理廠大規(guī)模添加乙酸鈉幾乎是不可能的。
(三)葡萄糖
葡萄糖作為代表性的碳水化合物,作為外部碳源具有良好的治療效果。但作為一種多分子化合物,容易引起大量細菌繁殖,導致污泥膨脹,增加出水COD值,影響出水水質(zhì)。同時,與酒精碳源相比,碳水化合物更容易產(chǎn)生亞硝酸鹽氮積累。因此,不建議大量使用葡萄糖作為外部碳源。
碳源的類型之葡萄糖
缺點:
1.需要現(xiàn)場配制成溶液,勞動強度大,投加精度差,不能用于大型污水處理廠。
2.工業(yè)葡萄糖含有很多雜質(zhì),食品葡萄糖價格昂貴。
(四)生物質(zhì)碳源
隨著廢水脫氮要求的提高,出現(xiàn)了一家專門從事碳源生產(chǎn)的新企業(yè)。他們通過生物工程原理,發(fā)酵一些糖類和農(nóng)業(yè)廢棄物,生產(chǎn)無毒無害的生物制品,其主要成分是小分子有機酸、醇類和糖類。與單一化學品相比,更容易被微生物利用,使用成本也比單一化學品便宜,因此具有極高的性價比。
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碳源的類型之復合碳源
缺點:
產(chǎn)品穩(wěn)定性有待提高,使用前需要檢測每批產(chǎn)品的當量COD。
(五)污泥水解上清液
生物轉(zhuǎn)化揮發(fā)性酸VFA來自污泥水解上清液。由于水解產(chǎn)生的VFA反硝化速率高,碳源可以直接由污水處理廠提供,減少了污泥量和碳源輸送的問題,是目前比較有利的碳源。
目前,關于污泥水解利用作為外源碳源的研究有很多不同的結論,但普遍認為污泥水解利用作為反硝化碳源是一種有價值的方法。
此外,如果水解污泥直接作為外碳源,還應考慮污泥水解過程中氮磷的釋放。如果這部分氮磷以碳源的形式加入污水中,必然會增加污水處理廠的氮磷負荷。如何解決這一問題是污泥水解液利用的另一大難題。
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