近年來(lái),，多地污水處理準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)相繼從一級(jí)B標(biāo)提升至一級(jí)A，甚至更高,，總氮含量作為污水排放標(biāo)準(zhǔn)中重要的指標(biāo)之一,，如果要對(duì)其達(dá)到較高的去除標(biāo)準(zhǔn)，就需要在污水處理過(guò)程中添加碳源,。

目前,，絕大多數(shù)污水廠通過(guò)硝化—反硝化來(lái)實(shí)現(xiàn)氮達(dá)標(biāo)。先將氨氮氧化成硝酸鹽氮,，再將硝酸鹽氮還原成氮?dú)?。而這些污水處理廠正面臨著必須投加碳源以及碳源成本高的現(xiàn)實(shí)。碳源背后的那本經(jīng)濟(jì)賬,，有必要拿出來(lái)同大家一起“算算賬”,。

一、碳源投加成本計(jì)算

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,。

碳源噸水運(yùn)行成本=C×P/Q

式中：

C——碳源投加量，t/d,；P——碳源藥品價(jià)格,，RMB/t；Q——進(jìn)水量,，m3/d,；

1、碳源的COD當(dāng)量值

可能有小伙伴會(huì)問(wèn)COD當(dāng)量是什么,？其實(shí)目前對(duì)碳源的COD當(dāng)量并沒(méi)有具體定義,，筆者僅以實(shí)際使用習(xí)慣做一個(gè)總結(jié)性定義。

碳源的COD當(dāng)量可以理解為單位體積或單位質(zhì)量的碳源全部被氧化后,，需要的氧的毫克數(shù),，單位mg/L、mg/g或kg/kg,。

目前污水廠常用的碳源分別為：甲醇,、乙酸鈉、乙酸,、以葡萄糖為代表的糖類(lèi)物質(zhì)（面粉,、蔗糖、葡萄糖）等,。

它們所對(duì)應(yīng)的COD當(dāng)量如下表所示：

2,、碳源投加量計(jì)算

進(jìn)水有機(jī)物消耗的氮量的計(jì)算公式：

Ns=Kde×S0＋0.05×（S0-Se）

式中：

Ns——進(jìn)水有機(jī)物消耗的氮濃度,，mg/L；Kde——反硝化速率,，根據(jù)VD/V查表確定,；S0——進(jìn)水中BOD5濃度，mg/L,；Se——出水中BOD5濃度,，mg/L；

需要外加碳源反硝化去除的氮量的計(jì)算公式：

N=Nt0-Ns-Nte

式中：

N——需要外加碳源反硝化去除的氮量,，mg/L,；Nt0——進(jìn)水中總氮的濃度，mg/L,；Nte——出水中總氮的濃度,，mg/L；

碳源投加量的計(jì)算公式為：

C=5×N×Q/COD當(dāng)量值

值得一提的是,，各類(lèi)碳源單價(jià)價(jià)格變動(dòng)大,，計(jì)算時(shí)以實(shí)際采購(gòu)為準(zhǔn)。

其中：

甲醇——是性價(jià)比較高的碳源,，但當(dāng)冬天來(lái)臨采暖用甲醇時(shí),，甲醇的單價(jià)也可能上升；乙酸——價(jià)格市場(chǎng)變化大,，高價(jià)時(shí)做碳源價(jià)格昂貴,，將乙酸應(yīng)用于污水處理廠的大規(guī)模投加幾乎不可能；乙酸鈉——單價(jià)價(jià)格貴,，也是目前污水處理廠碳源投加成本高的主要原因,；葡萄糖——工業(yè)葡萄糖含雜質(zhì)多，食品葡萄糖價(jià)格貴,。

二,、投加碳源的后續(xù)處置困難

投加碳源目的是為了脫氮，但考慮脫氮效果的同時(shí),，也要兼顧污水處理廠的運(yùn)行穩(wěn)定,，避免處理費(fèi)用增加。

1,、污泥產(chǎn)量

首先,，投加碳源必會(huì)增加污泥的產(chǎn)量，而污泥處理成本很高,。常用的碳源中乙酸,、乙酸鈉價(jià)格較貴，產(chǎn)泥率高,，對(duì)污水廠的污泥處置會(huì)帶來(lái)了一定的壓力,。

以葡萄糖為代表的糖類(lèi)物質(zhì)作為外加碳源使得脫氮效果良好,，可是,，糖類(lèi)作為多分子化合物,，容易引起細(xì)菌的大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹,。

2,、出水COD值、亞硝基氮累積

其次,，部分碳源的投加也會(huì)影響出水COD值和亞硝基氮累積,。

以糖類(lèi)作為碳源，會(huì)增加出水中COD的值,，影響出水水質(zhì),。同時(shí)，與醇類(lèi)碳源相比,，更容易產(chǎn)生亞硝態(tài)氮積累的現(xiàn)象,。

甲醇作為外碳源雖然具有運(yùn)行費(fèi)用低、污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢(shì),，但在甲醇碳源不足時(shí),，存在亞硝酸鹽積累的現(xiàn)象。并且如果投加量控制不好,，或者系統(tǒng)來(lái)水變化波動(dòng)太大,，容易造成生化系統(tǒng)中毒，好氧區(qū)域絲狀菌膨脹,。

三,、碳源的運(yùn)輸、儲(chǔ)存等

1,、甲醇

甲醇易燃,，為甲類(lèi)危化品,，使用和儲(chǔ)存均有嚴(yán)格要求,。

使用甲醇必須取得危險(xiǎn)品使用許可證，并配有相關(guān)防爆設(shè)備,，因此固定資產(chǎn)投資大,，后期運(yùn)維成本高。同時(shí),，使用甲醇的企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物很難達(dá)標(biāo),，受政府部門(mén)監(jiān)管成本高。

更重要的是,，企業(yè)要想儲(chǔ)存甲醇需報(bào)當(dāng)?shù)毓膊块T(mén)備案審批,，手續(xù)繁瑣,，儲(chǔ)存量超過(guò)一定數(shù)值，屬于重大危險(xiǎn)源,。

2,、乙酸

乙酸為乙類(lèi)危化品,，也是揮發(fā)性酸,，是大氣污染揮發(fā)性有機(jī)化合物的重要組成部分，環(huán)保部門(mén)監(jiān)管多,，儲(chǔ)存條件要求高,。多數(shù)污水處理廠遠(yuǎn)離乙酸廠，運(yùn)輸費(fèi)用高,。

3,、乙酸鈉

乙酸鈉多為20%、25%,、30%的液體,，人工配置藥劑工作量大。同時(shí),，由于當(dāng)量COD低,，運(yùn)輸費(fèi)用高，不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,。

4,、糖類(lèi)

糖類(lèi)外加碳源，需要現(xiàn)場(chǎng)配置成溶液,，勞動(dòng)強(qiáng)度大,，勞動(dòng)成本高。