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我为什么要选择乙酸钠而不是甲醇?

文章出处:本站    人气:7933    发表时间:2023-03-17 13:40:21

实际上,污水处理厂进水碳源不足,脱氮除磷效率低下是一个十分严重的问题。反硝化必须以有机碳源为电子供体,将亚硝酸盐氮或硝酸盐氮还原为氮气。一般而言,生物脱氮要求进水BOD5/TN大于4,但是许多污水处理厂的进水BOD5/TN远远低于这个值,自然出水TN达不到求。此时补充碳源非常重要。
由于不同碳源的分子结构不同,添加碳源对污水中氮磷的去除效果也不同。然而,在反硝化过程中,能够快速生物降解,不受二次污染的碳源是电子供体的选择。目前主要有三种外源碳源:传统的外源碳源(甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖等。)主要包括液体、生物可降解聚合物和天然纤维素。

常规的外加碳源
其分子结构简单,有利于微生物的吸收和转化,从而使反硝化细菌的生长和繁殖,有效去除污水中的氮磷。在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麦芽糖为外碳源处理低碳氮比废水的研究中,发现乙酸反硝化率,其次是甲醇、乙醇和葡萄糖,麦芽糖效果最差。


作为外碳源,乙酸钠的反硝化速率为12毫克(g·h)-比乙醇高3mg(g·h)-大约1。

乙酸钠作为反硝化系统外碳源的反硝化能力比葡萄糖具有更好的投加量。



经济分析中的传统碳源
当然,除了简单方便之外,运行成本也是污水处理厂在选择额外碳源时需要考虑的重要指标。
所以这里简单对比一下三种碳源的经济性(各地数据难免会有偏差,可以根据实际情况进行比较):
从表中可以看出,添加葡萄糖的成本高,添加乙酸钠的成本更低,连续添加甲醇的成本一般低。
假设去除污水中的硝酸盐氮量为5mg/L,然后每吨水加乙酸钠的运行费用为0.139元,加甲醇的运行费用为0.048元,加葡萄糖的运行费用为0.284元。

从长期投药成本来看,葡萄糖>乙酸钠>甲醇驯化后甲醇的投药成本低。
但是甲醇对运输、储存和使用的安全性要求极高,所以在选择甲醇作为碳源时要谨慎。
甲醇是最经济的碳源,只有当进水碳源长期不足,总氮长期不达标。
乙酸钠在成本、安全性和反应速度方面具有明显的优势,是污水处理厂的良好后备碳源。
高分子聚合物可生物降解聚合物
一九九一年,一些学者提出了利用PHB作为反硝化碳源去除水中硝酸盐氮的想法,并取得了良好的反硝化效果。
相信PHB和PCL都能保持7周以上的稳定反硝化作用,硝酸盐氮负荷可达10mg(L·h)-1。
在系统温度为30℃的情况下,以PLA颗粒为固体碳源和生物膜载体进行反硝化、硝氮初始浓度为50mg·l-在1条件下,PLA的平均反硝化率可达2.6x10mg。(g·h)-硝态氮可以在13小时内完全去除。
天然纤维素类物质
作为固体碳源,天然纤维素具有来源广泛、易获得、价格低廉、易生物降解等优点。豌豆、花生、豇豆、绿豆藤不适合作为反硝化水处理的碳源,因为单位质量碳排放量低。相比之下,玉米芯、秸秆等。作为理想的固体碳源和生物载体,性能更好。结果表明反硝化率可达24。30毫克(g·h)-脱氮率可达97。当玉米叶水解液为反硝化碳源时,脱氮率为20%。

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