㈠ 污水處理技術中反硝化碳源的選擇方法
隨著國家對廢水排放標準的提高,其中總氮排放的要求也進一步提高,尤其一些地區要求市政污水處理廠提標到地表水準四類標准,其中要求總氮小於10PPM,為保證總氮達標排放,通過外加碳源降低污水中總氮的量,成為了目前唯一適用於實踐的手段。
一、碳源介紹目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸鈉、麵粉、葡萄糖、生物質碳源及污泥水解上清液等。在使用過程中,需要根據實際工程情況選擇合適的碳源。現對各種常用的碳源進行對比,分析各種碳源的優缺點:1、甲醇甲醇作為外碳源具有運行費用低和污泥產量小的優勢,在甲醇碳源不足時,存在亞硝酸鹽積累的現象。以甲醇為碳源時的反硝化速率比以葡萄糖為碳源時快3倍,其最佳碳氮比(COD:氨氮)為 2.8~3.2 。但甲醇作為外加碳源時,有以下3點問題需關註:① 甲醇易燃,為甲類危化品,儲存和使用均有嚴格要求。特別是其儲存需報當地公安部門備案審批,手續繁瑣。② 微生物對甲醇的響應時間較慢,甲醇並不能被所有微生物利用,當甲醇用於污水處理廠應急投加碳源時效果不佳;③ 甲醇具有一定的毒害作用,將甲醇作為長期碳源,對尾水的排放也會造成一定的影響。2、乙酸鈉乙酸鈉的優點在於它能立即響應反硝化過程,可作為水廠應急處置時使用。乙酸鈉由於是小分子有機酸鹽的原因,反硝化菌易於利用,脫氮效果是最好的。通過實驗發現,碳氮比在4.6時,可以達到穩定的脫氮效果,而且它的水解物為小分子有機物,能容易被微生物降解,反硝化響應時間快,而且無毒,能作為應急碳源。但是,它價格較貴,產泥率高,對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力。使用乙酸鈉要考慮以下3點:① 乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體,由於當量COD低,運輸費用高,不能遠距離運輸。② 產泥量大,污泥處理費用增加;③ 價格較為昂貴,污水處理廠大規模投加乙酸鈉幾乎不可能。3、乙酸乙酸作為碳源,與乙酸鈉類同。但作為工業化產品,用做碳源確實浪費。但其弊端有四點:①乙酸為乙類危化品,也是揮發性酸,是大氣污染VOC的重要組成部分,環保部門監管多,儲存條件要求高。②多數污水處理廠遠離乙酸廠,運輸費用高,不能遠距離運輸。③乙酸代謝後的氫離子有降低出水pH的可能。4、糖類糖類外加碳源中,以麵粉、蔗糖、葡萄糖為主,由於葡萄糖是最簡單的糖,所以目前研究比較多。當碳源充足時,以葡萄糖為碳源的最佳碳氮比較甲醇為碳源時高得多,為 6∶1~7∶1。碳源對硝氮的比還原速率幾乎沒有影響,但是對亞硝氮的比積累速率影響較大,在研究中發現只有葡萄糖作為外加碳源時對亞硝氮的比累積速率沒有影響。以葡萄糖為代表的糖類物質作為外加碳源使得脫氮效果良好,可是,糖類作為多分子化合物,容易引起細菌的大量繁殖,導致污泥膨脹,增加出水中COD的值,影響出水水質,同時,與醇類碳源相比,糖類物質更容易產生亞硝態氮積累的現象。但其弊端有二點:①需要現場配置成溶液,勞動強度大,投加精準性差,大型污水處理廠無法使用。②工業葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格貴。5、生物質碳源隨著污水脫氮要求的提高,新興起專業生產碳源的企業,他們通過生物工程原理,對一些糖類、農產品廢料等進行發酵,生產無毒無害的生物製品,主要組分是小分子有機酸、醇類、糖類。其較單一的化學品更容易被微生物利用,其使用成本比單一化學品便宜,具備極高的性價比。但其弊端:①產品的穩定性待提高,使用前需對每批次產品當量COD進行檢測。6、污泥水解上清液生物轉化揮發酸VFA 來源於污泥水解的上清液,由於水解所產生的 VFA 擁有很高的反硝化速率,碳源可以直接由污水廠內部提供,在污泥減容的同時還減少了碳源運輸方面的問題,所以它是目前比較有優勢的碳源。對於污泥水解利用做外碳源的研究,目前不同的結論有很多,但總體認為它作為反硝化脫氮系統的碳源是一種很有價值的方法。可是,對於不同的污泥,不同的水解條件,所產生的VFA 的組分有較大的差別,而由於組分不同,又能引起反硝化速率的不同(這也是為何很多研究不一致的原因),所以,如何將污泥水解的產物VFA統一化研究應用,還是一個比較大的難題。除此以外,若直接將水解污泥作為外碳源,還要考慮到污泥水解過程中氮磷的釋放問題,這部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中,勢必會增加污水處理廠的氮磷負荷,如何解決這個問題,是利用污泥水解液的另一大難題二、碳源的選擇目前,有的市政污水處理廠碳源投加費用居高,有的高達0.2-1.0元/噸,為降低污水處理的運行費用,必須選擇性價比高的碳源。1、以當量COD的單價來衡量碳源的價格因各類碳源的組成成分不同,環保上通常以當量COD計算,一般採用萬COD當量的計算方式,比如甲醇的當量COD為150萬,即1噸的甲醇相當於1500公斤的COD當量,再換算成萬COD當量的單價:備註:(1)以上單價僅供參考,因工業產品價格變動大,計算時以實際采購為准;(2)因甲醇是危化品,公安部門嚴禁在污水處理廠儲存;(3)葡萄糖因容易造成污泥膨脹,出水COD升高,較少使用;通過上表,發現乙酸鈉的當量COD單價確實昂貴,這個也是目前污水處理廠碳源投加成本高的原因;甲醇是最具性價比的碳源,但當冬天來臨採暖用甲醇時,甲醇的單價也可能上升到4500元/噸,如乙酸,有的時候出廠價高達4500元/噸。2、碳源投加量的確定各類碳源投加量都有一個相應的范圍,以下為經驗數據,可以通過實際情況確定碳源的投加量,但要在實際運行中要兼顧到亞硝態氮的累積和產泥率:(1)甲醇:在甲醇投加量不足的情況下,會出現亞硝態氮的累積,理想的COD/N為4.3~4.7。有文獻提到,甲醇為碳源時理想的COD/N為4.3~10.6。從實驗結果發現,甲醇為碳源時,理想的投加量碳氮比大於5時,反硝化才能進行完全,硝態氮去除率可達95%,產泥率在0.35左右。(2)乙酸鈉:根據文獻,在污水中加入乙酸鈉作為碳源,碳氮比在4.6時,可以達到穩定的脫氮效果,而且它的水解物為小分子有機物,能容易被微生物降解,反硝化響應時間快,而且無毒,能作為應急碳源。但是,它價格較貴,產泥率高,對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力。(3)工業葡萄糖:閻寧經過實驗發現,工業葡萄糖的理想碳氮比在6.4~7.5,比甲醇大得多,而且它是多分子有機物,不易被微生物所利用,容易導致出水中COD的上升,同時與甲醇、酒精相比,葡萄糖更易出現亞硝態氮的累積,因此,不建議大量使用葡萄糖作為碳源。3、碳源的選擇在理論上,各類碳源都能保證出水總氮達到排放標准,但要考慮多個因素:(1)碳源投加的成本投加成本是碳源的當量COD價格+投加量的綜合演算法,需要理論計算加實際運行的投加量確定;(2)碳源產泥率投加碳源,必定會增加污泥的產量,而污泥處理成本很高,這個是選擇碳源必須考慮到的重要一項。(3)保證污水運行的穩定性投加碳源目的是為了脫氮,因此在選擇碳源的時候,要兼顧污水處理廠的運行穩定,如盡可能的避免污泥膨脹、出水COD升高、亞硝基氮累積等。根據以上,碳源的選擇,不是單純的經濟帳,而是與穩定運行實際相緊密結合的。科學的選擇碳源,才能有效的降低污水處理廠的運行成本和污水處理廠的穩定運行。三、結論當前,國內絕大多數的市政污水處理廠面臨著必須投加碳源和碳源成本高的現實,如何做到減少碳源投加和降低碳源成本,是污水處理行業面臨著的共同問題,通過近幾年碳源的使用實際使用情況,提出如下的建議:(1)重塑厭氧池和缺氧池流態,促進池容近100%的利用,避免短流,提高混合效率和碳源利用率,盡量減少碳源投加或者不投加。(2)新設計的污水處理廠可選用多級AO工藝,充分考慮鹼度在污水處理中的重要作用,減少污泥內迴流,達到更好的脫氮效果。(3)碳源選擇與投加,需要綜合考慮各種因素,除碳氮比這個參數外,重點要考慮水的流態、鹼度和水溫這3方面的影響。(4)根據目前的發展趨勢,碳源的綜合成本將成為污水處理廠首選,新興的生物質碳源是綜合碳源,利於生物降解,將逐漸占據主導地位,可以通過小規模的試用,避免走彎路。(5)目前碳源的選擇種類很多,也有外資品牌來搶占碳源的市場,在保證不產生二次污染的情況下,選擇性價比最高的碳源作為首選碳源,乙酸鈉可以作為應急碳源儲備做應急使用。
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㈡ 碳氮比計算
某物料總量為2噸,比例是6:4,干黃牛糞1200kg,麥稈800kg,計算碳氮比及輔料添加量
由表查出麥稈的含碳量為47.03%,氮元素含量為0.48%
800公斤麥稈中碳含量為:800×0.4703=376.2kg
800公斤麥稈中氮按量為:800×0.0048=3.84kg
再從表中查得干黃牛糞的含碳量為38.6%氮含量為1.78%
1200kg黃牛糞中碳含量為:1200×0.386=463.2kg
1200kg黃牛糞中氮含量為:1200×0.0178=21.36kg
物料中總碳含量為:463.2+376.2=839.4kg
物料中總單含量為:21.36+3.84=25.2kg
如果要調節物料的C/N位30:1則物料中應該有總氮量為839.4/30=27.98kg
尚需補充的氮量為27.98-25.2=2.78kg
如果用尿素來補充不住的氮素,則尿素的用量為2.78/46%=6.04kg
怎麼樣現在知道如何調節堆肥物料的碳氮比了嗎?上表的數據是代表一般的情況,有條件的堆肥企業最好自己檢測各種有機物料的碳、氮含量,建立自己的物料資料庫,才會更為精準,不要小看碳氮比哦,這是堆肥很關鍵的一個控制條件,調整不當堆肥就不能夠正常發酵哈。
㈢ 污水處理廠磷氮投加按300:5:1怎麼演算法
尿素的來投加量計算: 碳:氮:磷=100:5:1 氮的自計算(0.05)磷的計算(*0.01)
日處理水量m3 * 進入生化池COD的值* B/C值 / 1000* 碳氮磷比值 /100 / 尿素的含量【或氮、磷的含量】
例如:
日處理量:5000噸/d
生化COD: 400mg/L
BOD值 : 0.4
尿素含量: 46%
磷酸含量 ; 85%
計算:
每天投加尿素的量 =5000*400*0.4/1000*5/100/0.46 =86.9kg
考慮到氮、磷的出廠數據有誤,所以BOD取0.4,廢水原有的BOD 沒有算進。
如果二沉池出水發綠,就應該減去25%。(或檢測出水氮、磷的含量,哪個超標減少哪個部分)
㈣ 污水處理中投加葡萄糖碳源的計算
尿素的投加量計算:氮的計算(*0.05) 磷的計算(*0.01)
日處理水量m3 * 進入生化池COD的值* B/C值 /1000* 碳氮磷比值/100 / 尿素的含量
5000 45mg/L 0.4 mg換算kg 100:5:1 0.46
例:4500m3*45mg/L*0.2/1000*0.46=18.63kg
日處理量:5000噸/d
生化COD: 45mg/L
BOD值 : 0.4
尿素含量: 46%
磷酸含量 ; 85%
葡萄糖的值如下:
COD 0.6 BOD 0.53, 生物降解性能很好
㈤ 生活污水處理進水水質規定指標是多少
國標里沒有規定進水水質指標,但一般生活污水處理進水水質都有一個大致的范圍,如COD一般在200-400mg/L,NH3-N在30-50mg/L,SS在200mg/L左右。
㈥ 一噸生活污水排污當量大概是多少噸
一噸生活污水排污當量大概是1.7噸。這個是根據公式計算得出,所以是有理有據的結論,可以以此作為有效數據的參考。
㈦ 糞污的利用途徑有哪些
豬場糞便及污水合理的處理和利用,既可以防止環境污染,又能變廢為寶。豬糞及污水處理方法是與其利用和飼養工藝直接相關的。一般採用干清糞方式的,污水比較少,容易處理;採用自動清糞方式的,污水量大,先要經過固液分離後再做處理,進行利用。豬糞及污水常用作肥料和能源(沼氣),還有用於養魚、養藻等。
(1)用作肥料豬糞還田是我國傳統農業的重要環節,「糧—豬—肥—糧」型傳統的農業生產,即豬多肥多、肥多糧多是比較典型的生態農業,豬糞還田在改良土壤、提高農業產量方面起著重要的作用。豬糞便污水還田的方式,與清糞工藝直接相關。世界上有些國家養豬採用水沖清糞,將糞水發酵後採用罐車隨播種或專用機具破土埋在耕地里施用,這種方法比較簡單,但要有足夠的發酵池或發酵罐。採用干清糞方式養豬,糞便可以通過土壤的自凈作用處理,土壤獲得肥料的同時凈化糞污,節省了處理費用。但是土壤的凈化能力有限,施用過多容易造成污染,鮮糞在土壤里發酵產熱及其分解物對作物生長發育不利,所以施用量受到限制,每公頃耕地鮮糞施用量7.5~9噸。對鮮糞進行腐熟堆肥後施用,可以解決上述矛盾,又能提高肥力。在豬糞腐熟的過程中,溫度可達到50~70℃,殺滅糞中絕大部分的微生物、寄生蟲卵和雜草種子,處理後的肥料含水量低、無臭味,屬於遲效性肥料,使用安全方便。腐熟堆肥的條件是:保持好氧環境;水分含量40%~60%;堆肥物料的碳氮比為26~35:1,鮮豬糞為8~13:1即可,碳的比例不足可加野草、秸稈補充。腐熟堆肥簡單的方法是:在水泥地或鋪有塑料膜的地面上,或在水泥槽中,將拌好的物料堆成長條狀,高1.5~2.0米、寬1.5~3.0米,長度根據場地決定。為了保持好氧環境,糞堆中間可插入通氣管或草把,用塑料膜或泥密封,15天或1~2個月就可以使用。在經濟發達的國家,採用堆肥舍、堆肥槽、堆肥塔、堆肥盤等設備進行堆肥,大大提高了腐熟的速度,散發的臭味少,可連續生產。還有把豬糞加工成復合肥(顆粒肥料),將液糞在貯糞罐里經過攪拌暴氣,通過微生物作用,變成腐熟的液狀肥料等加工方法。(2)制沼氣糞便污水可以用於制沼氣,沼氣是厭氧微生物(主要是甲烷細菌)分解糞污中的含碳有機物而產生的混合氣體。沼氣是一種能源,可用於照明、作燃料、發電等。發酵後的沼渣可作為肥料,沼液可以排入魚塘進行生物處理。沼氣發酵的類型有:高溫發酵(45~55℃)、中溫發酵(35~40℃)和常溫發酵(30~35℃)。在我國普遍採用的是常溫發酵,其適宜的條件是:①溫度25~35℃;②酸鹼度(pH)6.5~7.5,pH低時可用石灰石或草木灰調節;③碳氮比25~30:1;④足夠的有機物,一般每立方米沼氣池加入1.6~1.8千克的固態原料為宜;⑤適宜的容積,發酵池的容積以每頭豬0.15米3為宜。常溫發酵效率低,只是一級處理,沼液、沼渣需經進一步處理,否則可造成二次污染。如果採用中溫或高溫發酵,提高產氣效率、縮短發酵時間,也可以減輕二次處理的難度,減少二次污染。豬糞制沼氣在北方,由於氣溫低使其應用受到限制,在南方地區應用比較廣泛。