乙酸鈉(碳源)投加量的實例計算
很多城市的汙水存在低碳相對高氮磷的水質特性 ,由於有機物含量偏低 ,在采用常規脫氮工藝時無法滿足缺氧反硝化階段對碳源的需求 ,招致反硝化過程受阻 ,並抑止異養好氧細菌增值 ,使得氨氮(NH4-N)的異化作用降落 ,因此大大影響了汙水處置廠的脫氮效果 。經過理論證明 ,投加碳源是汙水處置廠處置這類問題的重要伎倆 。
目前汙水處置廠處置低碳源汙水處置常用的外加碳源有甲醇 、澱粉 、乙酸鈉等 ,其中甲醇和乙酸鈉均為易降解物質 ,本身不含有營養物質(如氮 、磷) ,合成後不留任何難於降解的中間產物 。而澱粉為多糖結構 ,水解為小分子脂肪酸所需的時間長 ,且在水中的溶解性差 ,不易完好溶於水,容易構成殘留和汙泥絮體偏多等問題 。
研討標明 ,乙酸鈉作為碳源時其反硝化速率要遠高於甲醇和澱粉 。其主要緣由在於 ,乙酸鈉為低分子有機酸鹽 ,容易被微生物應用 。而澱粉等高分子的糖類物質需轉化成乙酸 、甲酸 、丙酸等低分子有機酸等最易降解的有機物 ,然後才被應用;甲醇固然是快速易生物降解的有機物 ,但甲醇必需轉化成乙酸等低分子有機酸才幹被微生物應用 ,所以呈現了應用乙酸鈉作為碳源比用澱粉 、甲醇中止反硝化速度快很多的現象 。
同時 ,甲醇作為一種易燃易爆的風險品 ,當采用甲醇作為外加碳源時 ,其加藥間本身具有一定的火災風險性 。當甲醇儲罐發作火災時 ,易招致儲罐分裂或發作突沸 ,使液體外溢發作連續性火災爆炸 ,危及範圍較大 ,因此甲醇加藥間對周邊環境懇求一定的安全距離 。同時由於其揮發蒸汽與空氣混合易構成爆炸性氣體混合物 ,故其範圍內的電力裝置均須采用特殊設計 。
而乙酸鈉本身不屬於風險品 ,便當運輸及儲存 ,絕對價錢也比甲醇低價 ,因此關於一些已建的汙水處置廠來說 ,由於其用地限製 ,當需求外加碳源時 ,采用乙酸鈉作為外加碳源比甲醇更具有優勢 。
在缺氧反硝化階段 ,汙水中的硝態氮( NO3-N) 在反硝化菌的作用下 ,被恢複為氣態氮(N2) 的過程 。反硝化反響是由異養型微生物完成的生化反響 ,它們在溶解氧濃度極低的條件下 ,應用硝酸鹽( NO3-N) 中的氧作為電子受體 ,有機物( 碳源) 為電子供體 。
在理論工程中 ,若進入反硝化段的汙水BOD5∶N < 4∶1 時 ,應思索外加碳源 ,BOD5 /N≥4 ,能夠為反硝化完好 。當碳源缺乏時 ,係統投加的碳源量可根據對應去除的硝態氮量中止計算 ,計算公式如下:
投加量X = ( 4-CBOD5 /Cn) × Cn/η
其中:
CBOD5 :進水的BOD5濃度 ,mg /L;
Cn :進水的硝酸鹽濃度 ,mg /L;
η :投加碳源的BOD5當量 。
乙酸鈉的BOD5當量為0.52(mgBOD/mg 乙酸鈉) ,故當投加乙酸鈉作為碳源時 ,計算公式如下:
投加量X = ( 4-CBOD5 /Cn) × Cn /0.52
實例計算 :
以某汙水處置廠改擴建工程為例 ,設計處置水量為160000 m3 /d,設計出水水質抵達國度一級A 標準 ,其進出水水質主要指標見表:
表 汙水處置廠進出水水質指標
本工程中汙水廠原建有A 段曝氣池 ,汙水經過A 段曝氣池後 ,BOD5的去除率按25%計 ,故進入反響池汙水中的BOD5濃度為262.5 mg/L ,BOD5∶N= 3.75 <4 ,故應該外加碳源 ,乙酸鈉投加劑量:
X=(4-3.75)×70 /0.52 = 33.7mg /L
日投加量為 :
X*16000=0.0337*16000=539.2kg /d
再根據置辦的乙酸鈉的純度
,即可計算所需的乙酸鈉原料日投加量
。