Today，碳源投加“藥方”，咱討論得更深入淺出一點(diǎn)，并注明注意事項(xiàng)。

污水處理可離不開(kāi)碳源，它就像微生物的 “糧食”。微生物想要好好工作凈化污水，碳源就得跟上。今天咱就探討一下碳源投加的事，從為啥要加碳源、有哪些碳源可選、怎么挑合適的、加多少，如何計(jì)算、加在哪、啥時(shí)候加，一次探討明白。

碳源投加的目的

在污水處理過(guò)程中，微生物的代謝活動(dòng)需要合適的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)維持，其投加主要目的是為彌補(bǔ)污水中碳氮比失衡，也就是進(jìn)水碳源的不足。例如，在反硝化過(guò)程中，異養(yǎng)反硝化細(xì)菌需要利用碳源將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓籼荚慈狈Γ?span id="j0zwmms" class="">反硝化作用難以充分進(jìn)行，導(dǎo)致總氮去除率降低。

碳源的種類

甲醇

優(yōu)點(diǎn)：COD當(dāng)量高、污泥產(chǎn)率低、反硝化速率快。

缺點(diǎn)：劇毒、易燃易爆、需專業(yè)儲(chǔ)存設(shè)備，低溫易結(jié)晶、冬季流動(dòng)性差。

乙酸鈉

優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速率快、無(wú)毒性、低溫適應(yīng)性好。

缺點(diǎn)：單價(jià)高、易導(dǎo)致系統(tǒng)pH波動(dòng)，可能引起泡沫問(wèn)題。

葡萄糖

優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易長(zhǎng)期儲(chǔ)存、無(wú)毒性，可作為復(fù)合碳源的原料。

缺點(diǎn)：污泥產(chǎn)率極高、需水解為單糖后利用、反硝化滯后、易引發(fā)絲狀菌膨脹，固體溶解需額外攪拌設(shè)備，人工配藥。

復(fù)合碳源

優(yōu)點(diǎn)：成本低、含小分子酸+多糖，組分可控、適應(yīng)性廣。

缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，需嚴(yán)格供應(yīng)商審核，容易出現(xiàn)造假現(xiàn)象，可能含抑制性物質(zhì)。

糖蜜/食品廢水

優(yōu)點(diǎn)：超低成本（<500元/噸）、資源化利用。

缺點(diǎn)：COD當(dāng)量有高有低不穩(wěn)定、需過(guò)濾預(yù)處理。

污泥水解產(chǎn)物

優(yōu)點(diǎn)：零成本、污泥減量化、符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

缺點(diǎn)：產(chǎn)率不穩(wěn)定、投資高、需配套水解設(shè)施、碳釋放速度慢。

碳源的選擇

選擇合適的碳源肯定是需要綜合多方面因素考量。

首先是成本，在滿足處理效果的前提下，優(yōu)先選擇價(jià)格低廉的碳源，以降低運(yùn)行成本，當(dāng)然咱覺(jué)得最優(yōu)選肯定是食品加工廢水，釀酒廢液，便宜又大碗。

其次是生物可利用性，碳源應(yīng)能被微生物快速有效地利用，以提高處理效率。例如，對(duì)于處理時(shí)間較短的工藝，選擇易被微生物攝取和代謝的碳源更為合適，如乙酸鈉。

同時(shí)，還需考慮碳源的安全性、儲(chǔ)存和運(yùn)輸條件等。如甲醇屬于易燃液體，在儲(chǔ)存和使用時(shí)需要嚴(yán)格的安全措施，而一些固體碳源，如葡萄糖，則在儲(chǔ)存上相對(duì)更方便，但也變相增加了工人配藥的工作量。

但是呢，在人情社會(huì)面前，這只能說(shuō).......哈哈哈。

碳源的投加計(jì)算

選擇 COD 還是選擇 BOD

選擇TN還是選擇TKN

在碳源投加計(jì)算中，COD和 BOD都可作為參考指標(biāo)。BOD 代表的是微生物可生物降解的有機(jī)物含量，更直接反映了微生物能夠利用的碳源量，在以微生物代謝為主要處理機(jī)制的工藝中，以 BOD 計(jì)算碳源投加量更貼合實(shí)際情況。

但是這個(gè)貼合實(shí)際是有代價(jià)的，咱們等不起。BOD 的測(cè)定需要5天，時(shí)效性差，而 COD 是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，它反映了水中所有還原性物質(zhì)的總量。COD 測(cè)定快速簡(jiǎn)便，只需要2小時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中更為常用。

并且，在用在COD和BOD的同時(shí)計(jì)算后，BOD的碳源投加計(jì)算結(jié)果往往會(huì)大于COD，所以為了保證不會(huì)過(guò)量投加，通常用COD來(lái)計(jì)算結(jié)果，然后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。

TN包含所有形態(tài)的氮（有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）。具體可點(diǎn)擊《TN深度解說(shuō)》參考。

TKN僅包含有機(jī)氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽和硝酸鹽。

反硝化脫氮需將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓诉^(guò)程依賴碳源作為電子供體。此時(shí)需根據(jù)硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的量計(jì)算碳源需求，而這兩者僅包含在TN中，若忽略這部分，碳源可能不足，導(dǎo)致脫氮效率低。

所以選擇C/N比計(jì)算，又快又穩(wěn)的情況下，咱認(rèn)為理應(yīng)選擇COD/TN進(jìn)行計(jì)算后，再根據(jù)實(shí)際情況修正。

碳源投加計(jì)算方式

碳源投加的經(jīng)驗(yàn)公式：

咱們用中文通俗地一步步解釋看看。建議可以抄在紙上理解理解。

一般碳源進(jìn)場(chǎng)，咱們都要取樣到化驗(yàn)室測(cè)定COD，化驗(yàn)室測(cè)出來(lái)的碳源COD值都是mg/L，我們需要把他換算成gCOD/g，才能帶入碳源需要投加量的計(jì)算。

外加碳源當(dāng)量 = mg/L / 1000000 / 藥液密度

假設(shè)，化驗(yàn)室碳源 COD 結(jié)果是 200000 mg/L，藥液密度是 1.2 kg/L（找廠家問(wèn)）。

外加碳源當(dāng)量 = 200000/1000000/1.2 ≈ 0.167 gCOD/g

好的，這是用來(lái)對(duì)付那些未知當(dāng)量的碳源的。

如果是現(xiàn)成的常見(jiàn)碳源，可參考下表的當(dāng)量，具體數(shù)值還是最好找廠家落實(shí)清楚。

注：以上的COD當(dāng)量是原液，不是復(fù)配的，有的小伙伴會(huì)誤認(rèn)為這是復(fù)配的當(dāng)量。

好的，接下來(lái)我們拆解一下碳源需要投加的量。

外加碳源投加量 = 外加碳源總需求 / 外加碳源當(dāng)量

外加碳源總需求 = 進(jìn)水量 *（進(jìn)出水總氮差值*C/N比 - 進(jìn)出水COD差值）

外加碳源當(dāng)量 = COD當(dāng)量*1000

進(jìn)出水總氮差值*C/N比（表示去除總氮所需要的COD）

進(jìn)出水COD差值（表示進(jìn)水?dāng)y帶的白送COD）

假設(shè)，進(jìn)水量10000噸，進(jìn)水 TN 50mg/L，出水 TN 要求 10mg/L，C/N取值5（C/N比 4-6,咱們一般取中間值5），進(jìn)水 COD 100mg/L，出水 COD 20mg/L，外加碳源甲醇當(dāng)量 1.5 gCOD/g。

進(jìn)出水總氮差值*C/N比 =（50-10）*5 = 200

進(jìn)出水COD差值 = 100-20 = 80

外加碳源總需求 = 10000*（200-80）= 1200000

外加碳源當(dāng)量 = 1.5*1000=1500

外加碳源投加量 = 1200000/1500 = 800 kg/d

好的，了解最后一步，整個(gè)碳源投加的邏輯就清楚了。

那剛剛咱們計(jì)算得到每天用 800 kg 外加碳源。這個(gè)時(shí)候就有小伙伴想， 我用的是液體mL或者L投加怎么辦？

別急，到這里還需要用到另外一個(gè)公式才能知道計(jì)算結(jié)果換算成液體投加量

咱們先知道一個(gè)基本邏輯，體積=質(zhì)量/密度。

外加碳源投加量 = kg/d /濃度比例/密度

外加碳源投加量 = 體積

kg/d /濃度比例 = 代表總質(zhì)量

假設(shè)，碳源需要投加量 800 kg/d，密度是0.791kg/L，濃度比例20%（看你是否稀釋復(fù)配，沒(méi)有復(fù)配就取消這個(gè)參數(shù)）

外加碳源投加量 = 800/0.2/0.791= 5057L/d，那每小時(shí)多少，每分鐘多少，就可以計(jì)算出來(lái)。

注：所有藥劑的當(dāng)量、密度等參數(shù)均可找廠家詢問(wèn)，一般會(huì)提供檢測(cè)報(bào)告。

碳源投加位置

碳源投加位置直接影響其利用效率和處理效果。在生物脫氮工藝中，通常將碳源投加在缺氧段前端、厭氧段的末端。因?yàn)槿毖醵问欠聪趸?xì)菌進(jìn)行反硝化作用的場(chǎng)所。投加位置還需考慮水流混合情況，確保碳源能與污水充分混合，均勻分布，提高微生物與碳源的接觸機(jī)會(huì)。

也有后置深度處理單元投加的，應(yīng)對(duì)突發(fā)總氮超標(biāo)，需配合高效混合設(shè)備，但是換句話說(shuō)，咱寧愿在前端缺氧池投加提前控制好總氮，也不愿在末端的反硝化池“懸崖邊”控制，就跟上廁所一樣，有感覺(jué)了咱就上，不要來(lái)不及了才百米賽跑。

碳源投加條件

判定是否需要投加碳源主要依據(jù)污水中的碳氮比。

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于生物脫氮工藝，合適的C/N比在 4 - 6 之間。當(dāng)污水中的C/N比低于區(qū)間，通常需要投加碳源來(lái)補(bǔ)充碳源不足。

同時(shí)，還需結(jié)合出水水質(zhì)要求來(lái)判斷。如果對(duì)總氮、總磷等指標(biāo)要求嚴(yán)格，即使C/N比略高于參考范圍，但處理效果仍不能滿足出水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也可能需要投加碳源以強(qiáng)化處理效果。

此外，微生物的活性和數(shù)量也是參考因素之一，若微生物活性較低或數(shù)量不足，可能需要額外投加碳源來(lái)刺激微生物生長(zhǎng)和代謝。