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很多城市污水存在低碳、高氮、高磷的水質(zhì)特點(diǎn)，在需要脫氮污水處理時(shí)，往往是由于碳源不足而導(dǎo)致反硝化的去除率低，使得氨氮的同化作用下降，導(dǎo)致出水TN超標(biāo)，大大影響了污水處理廠的脫氮效果。
為了解決這一問題，一方面可以通過增加反消化缺氧區(qū)的體積，延長(zhǎng)反消化時(shí)間來增加脫氮效果，但這種方法需要擴(kuò)建污水處理廠，基建費(fèi)用高，可操作性不強(qiáng)；另一方面，可以通過投加碳源，以補(bǔ)充碳源的方式提高反消化速率，實(shí)踐證明，投加碳源是污水處理廠解決這類問題的重要手段。目前外加碳源一般有甲醇、乙酸鈉、淀粉、葡萄糖等，下文將對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的碳源做一個(gè)對(duì)比，讓大家對(duì)各種碳源的優(yōu)缺點(diǎn)有初步的了解。
一、糖類
以葡萄糖為代表的糖類物質(zhì)作為外加碳源處理效果不錯(cuò)，可是，它作為一種多分子化合物，容易引起細(xì)菌的大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹，增加出水中COD的值，影響出水水質(zhì)，同時(shí)，與醇類碳源相比，糖類物質(zhì)更容易產(chǎn)生亞硝態(tài)氮積累的現(xiàn)象，所以，并不提倡大量使用葡萄糖作為外投碳源。
缺點(diǎn)：
① 需要現(xiàn)場(chǎng)配置成溶液，勞動(dòng)強(qiáng)度大，投加精準(zhǔn)性差，大型污水處理廠無(wú)法使用。
② 工業(yè)葡萄糖含雜質(zhì)多，食品葡萄糖價(jià)格貴。
二、甲醇
甲醇作為一種易燃易爆的危險(xiǎn)品，當(dāng)采用甲醇作為外加碳源時(shí)，其本身具有一定的火災(zāi)危險(xiǎn)性，因此甲醇加藥時(shí)對(duì)周邊環(huán)境要求一定的安全距離。普遍認(rèn)為甲醇作為外碳源，具有運(yùn)行費(fèi)用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢(shì)。在甲醇碳源不足時(shí)，存在亞硝酸鹽積累的現(xiàn)象，以甲醇為碳源時(shí)的反硝化速率比以葡萄糖為碳源時(shí)快3倍，最佳碳氮比（COD：氨氮）為 2.8～3.2。
從目前研究來看，甲醇作為碳源時(shí)，C/N>5 時(shí)能達(dá)到較好的效果，但其弊端有三點(diǎn)：
①作為化學(xué)藥劑，成本相對(duì)較高；
②響應(yīng)時(shí)間較慢，甲醇并不能被所有微生物利用，當(dāng)投加甲醇后，需要一定的適應(yīng)期直到它完全富集，發(fā)揮全部效果，當(dāng)用于污水處理廠應(yīng)急投加碳源時(shí)效果不佳；
③甲醇具有一定的毒害作用，長(zhǎng)期用甲醇作為碳源，對(duì)尾水的排放也會(huì)造成一定的影響。
三、乙酸鈉
乙酸鈉的優(yōu)點(diǎn)在于它能立即響應(yīng)反硝化過程，可作為水廠應(yīng)急處置時(shí)使用。普遍認(rèn)為乙醇反硝化速率不如甲醇高，但由于它沒有毒性，污泥產(chǎn)率與甲醇相差不多，所以認(rèn)為它可以作為甲醇的替代碳源。以乙醇為碳源，硝酸鹽為電子受體時(shí)，最佳的C/N=5，碳源缺乏時(shí)會(huì)引起亞硝酸鹽積累。
使用乙酸鈉要考慮以下3點(diǎn)：
① 乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體，由于當(dāng)量COD低，運(yùn)輸費(fèi)用高，不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。
② 產(chǎn)泥量大，污泥處理費(fèi)用增加；
③ 價(jià)格較為昂貴，污水處理廠大規(guī)模投加乙酸鈉幾乎不可能。
四、污泥水解上清液
生物轉(zhuǎn)化VFA（揮發(fā)性脂肪酸）來源于污泥水解的上清液，由于水解所產(chǎn)生的VFA擁有很高的反硝化速率，碳源可以直接由污水廠內(nèi)部提供，在污泥減容的同時(shí)還減少了碳源運(yùn)輸方面的問題，所以它是目前比較有優(yōu)勢(shì)的碳源。
對(duì)于污泥水解利用做外碳源的研究，目前不同的結(jié)論有很多，但總體認(rèn)為它作為反硝化脫氮系統(tǒng)的碳源是一種很有價(jià)值的方法?？墒?，對(duì)于不同的污泥，不同的水解條件，所產(chǎn)生的污泥中VFA的成分有較大的差別，而由于成分不同，又能引起反硝化速率的不同，所以如何將污泥水解的產(chǎn)物VFA統(tǒng)一化研究應(yīng)用，還是一個(gè)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(shì)必會(huì)增加污水處理廠的氮磷負(fù)荷，如何解決這個(gè)問題，是利用污泥水解液的另一大難題。
碳源的選擇
在理論上，各類碳源都能保證出水總氮達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但要考慮多個(gè)因素：
（1）碳源投加的成本
投加成本是碳源的當(dāng)量COD價(jià)格+投加量的綜合算法，需要理論計(jì)算加實(shí)際運(yùn)行的投加量確定；
（2）碳源產(chǎn)泥率
投加碳源，必定會(huì)增加污泥的產(chǎn)量，而污泥處理成本很高，這個(gè)是選擇碳源必須考慮到的重要一項(xiàng)。
（3）保證污水運(yùn)行的穩(wěn)定性
投加碳源目的是為了脫氮，因此在選擇碳源的時(shí)候，要兼顧污水處理廠的運(yùn)行穩(wěn)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(jù)以上，碳源的選擇，不是單純的經(jīng)濟(jì)帳，而是與穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)際相緊密結(jié)合的?？茖W(xué)的選擇碳源，才能有效的降低污水處理廠的運(yùn)行成本和污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行。