㈠ 污水处理技术中反硝化碳源的选择方法
随着国家对废水排放标准的提高,其中总氮排放的要求也进一步提高,尤其一些地区要求市政污水处理厂提标到地表水准四类标准,其中要求总氮小于10PPM,为保证总氮达标排放,通过外加碳源降低污水中总氮的量,成为了目前唯一适用于实践的手段。
一、碳源介绍目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源及污泥水解上清液等。在使用过程中,需要根据实际工程情况选择合适的碳源。现对各种常用的碳源进行对比,分析各种碳源的优缺点:1、甲醇甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势,在甲醇碳源不足时,存在亚硝酸盐积累的现象。以甲醇为碳源时的反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍,其最佳碳氮比(COD:氨氮)为 2.8~3.2 。但甲醇作为外加碳源时,有以下3点问题需关注:① 甲醇易燃,为甲类危化品,储存和使用均有严格要求。特别是其储存需报当地公安部门备案审批,手续繁琐。② 微生物对甲醇的响应时间较慢,甲醇并不能被所有微生物利用,当甲醇用于污水处理厂应急投加碳源时效果不佳;③ 甲醇具有一定的毒害作用,将甲醇作为长期碳源,对尾水的排放也会造成一定的影响。2、乙酸钠乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程,可作为水厂应急处置时使用。乙酸钠由于是小分子有机酸盐的原因,反硝化菌易于利用,脱氮效果是最好的。通过实验发现,碳氮比在4.6时,可以达到稳定的脱氮效果,而且它的水解物为小分子有机物,能容易被微生物降解,反硝化响应时间快,而且无毒,能作为应急碳源。但是,它价格较贵,产泥率高,对污水厂的污泥处置会带来了一定的压力。使用乙酸钠要考虑以下3点:① 乙酸钠多为20%、25%、30%的液体,由于当量COD低,运输费用高,不能远距离运输。② 产泥量大,污泥处理费用增加;③ 价格较为昂贵,污水处理厂大规模投加乙酸钠几乎不可能。3、乙酸乙酸作为碳源,与乙酸钠类同。但作为工业化产品,用做碳源确实浪费。但其弊端有四点:①乙酸为乙类危化品,也是挥发性酸,是大气污染VOC的重要组成部分,环保部门监管多,储存条件要求高。②多数污水处理厂远离乙酸厂,运输费用高,不能远距离运输。③乙酸代谢后的氢离子有降低出水pH的可能。4、糖类糖类外加碳源中,以面粉、蔗糖、葡萄糖为主,由于葡萄糖是最简单的糖,所以目前研究比较多。当碳源充足时,以葡萄糖为碳源的最佳碳氮比较甲醇为碳源时高得多,为 6∶1~7∶1。碳源对硝氮的比还原速率几乎没有影响,但是对亚硝氮的比积累速率影响较大,在研究中发现只有葡萄糖作为外加碳源时对亚硝氮的比累积速率没有影响。以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源使得脱氮效果良好,可是,糖类作为多分子化合物,容易引起细菌的大量繁殖,导致污泥膨胀,增加出水中COD的值,影响出水水质,同时,与醇类碳源相比,糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。但其弊端有二点:①需要现场配置成溶液,劳动强度大,投加精准性差,大型污水处理厂无法使用。②工业葡萄糖含杂质多,食品葡萄糖价格贵。5、生物质碳源随着污水脱氮要求的提高,新兴起专业生产碳源的企业,他们通过生物工程原理,对一些糖类、农产品废料等进行发酵,生产无毒无害的生物制品,主要组分是小分子有机酸、醇类、糖类。其较单一的化学品更容易被微生物利用,其使用成本比单一化学品便宜,具备极高的性价比。但其弊端:①产品的稳定性待提高,使用前需对每批次产品当量COD进行检测。6、污泥水解上清液生物转化挥发酸VFA 来源于污泥水解的上清液,由于水解所产生的 VFA 拥有很高的反硝化速率,碳源可以直接由污水厂内部提供,在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题,所以它是目前比较有优势的碳源。对于污泥水解利用做外碳源的研究,目前不同的结论有很多,但总体认为它作为反硝化脱氮系统的碳源是一种很有价值的方法。可是,对于不同的污泥,不同的水解条件,所产生的VFA 的组分有较大的差别,而由于组分不同,又能引起反硝化速率的不同(这也是为何很多研究不一致的原因),所以,如何将污泥水解的产物VFA统一化研究应用,还是一个比较大的难题。除此以外,若直接将水解污泥作为外碳源,还要考虑到污泥水解过程中氮磷的释放问题,这部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中,势必会增加污水处理厂的氮磷负荷,如何解决这个问题,是利用污泥水解液的另一大难题二、碳源的选择目前,有的市政污水处理厂碳源投加费用居高,有的高达0.2-1.0元/吨,为降低污水处理的运行费用,必须选择性价比高的碳源。1、以当量COD的单价来衡量碳源的价格因各类碳源的组成成分不同,环保上通常以当量COD计算,一般采用万COD当量的计算方式,比如甲醇的当量COD为150万,即1吨的甲醇相当于1500公斤的COD当量,再换算成万COD当量的单价:备注:(1)以上单价仅供参考,因工业产品价格变动大,计算时以实际采购为准;(2)因甲醇是危化品,公安部门严禁在污水处理厂储存;(3)葡萄糖因容易造成污泥膨胀,出水COD升高,较少使用;通过上表,发现乙酸钠的当量COD单价确实昂贵,这个也是目前污水处理厂碳源投加成本高的原因;甲醇是最具性价比的碳源,但当冬天来临采暖用甲醇时,甲醇的单价也可能上升到4500元/吨,如乙酸,有的时候出厂价高达4500元/吨。2、碳源投加量的确定各类碳源投加量都有一个相应的范围,以下为经验数据,可以通过实际情况确定碳源的投加量,但要在实际运行中要兼顾到亚硝态氮的累积和产泥率:(1)甲醇:在甲醇投加量不足的情况下,会出现亚硝态氮的累积,理想的COD/N为4.3~4.7。有文献提到,甲醇为碳源时理想的COD/N为4.3~10.6。从实验结果发现,甲醇为碳源时,理想的投加量碳氮比大于5时,反硝化才能进行完全,硝态氮去除率可达95%,产泥率在0.35左右。(2)乙酸钠:根据文献,在污水中加入乙酸钠作为碳源,碳氮比在4.6时,可以达到稳定的脱氮效果,而且它的水解物为小分子有机物,能容易被微生物降解,反硝化响应时间快,而且无毒,能作为应急碳源。但是,它价格较贵,产泥率高,对污水厂的污泥处置会带来了一定的压力。(3)工业葡萄糖:阎宁经过实验发现,工业葡萄糖的理想碳氮比在6.4~7.5,比甲醇大得多,而且它是多分子有机物,不易被微生物所利用,容易导致出水中COD的上升,同时与甲醇、酒精相比,葡萄糖更易出现亚硝态氮的累积,因此,不建议大量使用葡萄糖作为碳源。3、碳源的选择在理论上,各类碳源都能保证出水总氮达到排放标准,但要考虑多个因素:(1)碳源投加的成本投加成本是碳源的当量COD价格+投加量的综合算法,需要理论计算加实际运行的投加量确定;(2)碳源产泥率投加碳源,必定会增加污泥的产量,而污泥处理成本很高,这个是选择碳源必须考虑到的重要一项。(3)保证污水运行的稳定性投加碳源目的是为了脱氮,因此在选择碳源的时候,要兼顾污水处理厂的运行稳定,如尽可能的避免污泥膨胀、出水COD升高、亚硝基氮累积等。根据以上,碳源的选择,不是单纯的经济帐,而是与稳定运行实际相紧密结合的。科学的选择碳源,才能有效的降低污水处理厂的运行成本和污水处理厂的稳定运行。三、结论当前,国内绝大多数的市政污水处理厂面临着必须投加碳源和碳源成本高的现实,如何做到减少碳源投加和降低碳源成本,是污水处理行业面临着的共同问题,通过近几年碳源的使用实际使用情况,提出如下的建议:(1)重塑厌氧池和缺氧池流态,促进池容近100%的利用,避免短流,提高混合效率和碳源利用率,尽量减少碳源投加或者不投加。(2)新设计的污水处理厂可选用多级AO工艺,充分考虑碱度在污水处理中的重要作用,减少污泥内回流,达到更好的脱氮效果。(3)碳源选择与投加,需要综合考虑各种因素,除碳氮比这个参数外,重点要考虑水的流态、碱度和水温这3方面的影响。(4)根据目前的发展趋势,碳源的综合成本将成为污水处理厂首选,新兴的生物质碳源是综合碳源,利于生物降解,将逐渐占据主导地位,可以通过小规模的试用,避免走弯路。(5)目前碳源的选择种类很多,也有外资品牌来抢占碳源的市场,在保证不产生二次污染的情况下,选择性价比最高的碳源作为首选碳源,乙酸钠可以作为应急碳源储备做应急使用。
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㈡ 碳氮比计算
某物料总量为2吨,比例是6:4,干黄牛粪1200kg,麦秆800kg,计算碳氮比及辅料添加量
由表查出麦秆的含碳量为47.03%,氮元素含量为0.48%
800公斤麦秆中碳含量为:800×0.4703=376.2kg
800公斤麦秆中氮按量为:800×0.0048=3.84kg
再从表中查得干黄牛粪的含碳量为38.6%氮含量为1.78%
1200kg黄牛粪中碳含量为:1200×0.386=463.2kg
1200kg黄牛粪中氮含量为:1200×0.0178=21.36kg
物料中总碳含量为:463.2+376.2=839.4kg
物料中总单含量为:21.36+3.84=25.2kg
如果要调节物料的C/N位30:1则物料中应该有总氮量为839.4/30=27.98kg
尚需补充的氮量为27.98-25.2=2.78kg
如果用尿素来补充不住的氮素,则尿素的用量为2.78/46%=6.04kg
怎么样现在知道如何调节堆肥物料的碳氮比了吗?上表的数据是代表一般的情况,有条件的堆肥企业最好自己检测各种有机物料的碳、氮含量,建立自己的物料数据库,才会更为精准,不要小看碳氮比哦,这是堆肥很关键的一个控制条件,调整不当堆肥就不能够正常发酵哈。
㈢ 污水处理厂磷氮投加按300:5:1怎么算法
尿素的来投加量计算: 碳:氮:磷=100:5:1 氮的自计算(0.05)磷的计算(*0.01)
日处理水量m3 * 进入生化池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:
日处理量:5000吨/d
生化COD: 400mg/L
BOD值 : 0.4
尿素含量: 46%
磷酸含量 ; 85%
计算:
每天投加尿素的量 =5000*400*0.4/1000*5/100/0.46 =86.9kg
考虑到氮、磷的出厂数据有误,所以BOD取0.4,废水原有的BOD 没有算进。
如果二沉池出水发绿,就应该减去25%。(或检测出水氮、磷的含量,哪个超标减少哪个部分)
㈣ 污水处理中投加葡萄糖碳源的计算
尿素的投加量计算:氮的计算(*0.05) 磷的计算(*0.01)
日处理水量m3 * 进入生化池COD的值* B/C值 /1000* 碳氮磷比值/100 / 尿素的含量
5000 45mg/L 0.4 mg换算kg 100:5:1 0.46
例:4500m3*45mg/L*0.2/1000*0.46=18.63kg
日处理量:5000吨/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 生活污水处理进水水质规定指标是多少
国标里没有规定进水水质指标,但一般生活污水处理进水水质都有一个大致的范围,如COD一般在200-400mg/L,NH3-N在30-50mg/L,SS在200mg/L左右。
㈥ 一吨生活污水排污当量大概是多少吨
一吨生活污水排污当量大概是1.7吨。这个是根据公式计算得出,所以是有理有据的结论,可以以此作为有效数据的参考。
㈦ 粪污的利用途径有哪些
猪场粪便及污水合理的处理和利用,既可以防止环境污染,又能变废为宝。猪粪及污水处理方法是与其利用和饲养工艺直接相关的。一般采用干清粪方式的,污水比较少,容易处理;采用自动清粪方式的,污水量大,先要经过固液分离后再做处理,进行利用。猪粪及污水常用作肥料和能源(沼气),还有用于养鱼、养藻等。
(1)用作肥料猪粪还田是我国传统农业的重要环节,“粮—猪—肥—粮”型传统的农业生产,即猪多肥多、肥多粮多是比较典型的生态农业,猪粪还田在改良土壤、提高农业产量方面起着重要的作用。猪粪便污水还田的方式,与清粪工艺直接相关。世界上有些国家养猪采用水冲清粪,将粪水发酵后采用罐车随播种或专用机具破土埋在耕地里施用,这种方法比较简单,但要有足够的发酵池或发酵罐。采用干清粪方式养猪,粪便可以通过土壤的自净作用处理,土壤获得肥料的同时净化粪污,节省了处理费用。但是土壤的净化能力有限,施用过多容易造成污染,鲜粪在土壤里发酵产热及其分解物对作物生长发育不利,所以施用量受到限制,每公顷耕地鲜粪施用量7.5~9吨。对鲜粪进行腐熟堆肥后施用,可以解决上述矛盾,又能提高肥力。在猪粪腐熟的过程中,温度可达到50~70℃,杀灭粪中绝大部分的微生物、寄生虫卵和杂草种子,处理后的肥料含水量低、无臭味,属于迟效性肥料,使用安全方便。腐熟堆肥的条件是:保持好氧环境;水分含量40%~60%;堆肥物料的碳氮比为26~35:1,鲜猪粪为8~13:1即可,碳的比例不足可加野草、秸秆补充。腐熟堆肥简单的方法是:在水泥地或铺有塑料膜的地面上,或在水泥槽中,将拌好的物料堆成长条状,高1.5~2.0米、宽1.5~3.0米,长度根据场地决定。为了保持好氧环境,粪堆中间可插入通气管或草把,用塑料膜或泥密封,15天或1~2个月就可以使用。在经济发达的国家,采用堆肥舍、堆肥槽、堆肥塔、堆肥盘等设备进行堆肥,大大提高了腐熟的速度,散发的臭味少,可连续生产。还有把猪粪加工成复合肥(颗粒肥料),将液粪在贮粪罐里经过搅拌暴气,通过微生物作用,变成腐熟的液状肥料等加工方法。(2)制沼气粪便污水可以用于制沼气,沼气是厌氧微生物(主要是甲烷细菌)分解粪污中的含碳有机物而产生的混合气体。沼气是一种能源,可用于照明、作燃料、发电等。发酵后的沼渣可作为肥料,沼液可以排入鱼塘进行生物处理。沼气发酵的类型有:高温发酵(45~55℃)、中温发酵(35~40℃)和常温发酵(30~35℃)。在我国普遍采用的是常温发酵,其适宜的条件是:①温度25~35℃;②酸碱度(pH)6.5~7.5,pH低时可用石灰石或草木灰调节;③碳氮比25~30:1;④足够的有机物,一般每立方米沼气池加入1.6~1.8千克的固态原料为宜;⑤适宜的容积,发酵池的容积以每头猪0.15米3为宜。常温发酵效率低,只是一级处理,沼液、沼渣需经进一步处理,否则可造成二次污染。如果采用中温或高温发酵,提高产气效率、缩短发酵时间,也可以减轻二次处理的难度,减少二次污染。猪粪制沼气在北方,由于气温低使其应用受到限制,在南方地区应用比较广泛。