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來源：環(huán)保水圈

污水處理廠進水碳源不足，脫氮除磷效率低下，這其實是一個很嚴肅的問題。

做污水處理的水友都知道，反硝化脫氮必須以有機物碳源作為電子供體，將亞硝氮或硝氮還原為氮氣。

一般來說，生物脫氮要求進水BOD5/TN＞4，但是很多污水廠進水BOD5/TN遠低于這個值，自然出水TN也就無法達到要求。而這個時候，外加碳源就顯得非常重要了。

因不同碳源分子結(jié)構(gòu)各不相同，外加碳源去除污水中氮磷的效果也有一定差異，但在反硝化過程中，能夠快速被生物降解、不會產(chǎn)生二次污染的碳源是反硝化過程中電子供體的最佳選擇。

目前關(guān)注比較多的外加碳源主要有三大類：以液態(tài)為主的傳統(tǒng)外加碳源（甲醇、乙醇，乙酸，葡萄糖等） 、可生物降解高分子聚合物以及天然纖維素物質(zhì)等。

01傳統(tǒng)的外加碳源

甲醇、乙醇、乙酸鈉、葡萄糖是目前應用最為廣泛的碳源。

它們分子結(jié)構(gòu)簡單，有利于微生物的吸收轉(zhuǎn)化，從而促進反硝化細菌的生長繁殖，有效的去除污水中的氮磷。

在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麥芽糖為外加碳源處理低 C/N 比污水的研究中發(fā)現(xiàn)，乙酸的反硝化速率最好，甲醇、乙醇和葡萄糖次之，麥芽糖效果最差。

以乙酸鈉為外加碳源的反硝化速率為12 mg · (g · h)-1 , 較以乙醇為外碳源的反硝化速率高出約3 mg · (g · h)-1，在相同的投加量下，再以乙酸鈉作為反硝化系統(tǒng)的外碳源時，其反硝化能力優(yōu)于葡萄糖。

傳統(tǒng)外加碳源的經(jīng)濟性分析

當然，除了簡單方便，運行成本也是污水廠選擇外加碳源要考慮的重要指標，因此在這里簡單地將三種碳源的經(jīng)濟性進行了比較（各地方數(shù)據(jù)難免會有所偏差，大家可根據(jù)實際情況作對比）：

外加碳源的經(jīng)濟性對比

從表中我們可以看出投加葡萄糖成本最高，乙酸鈉投加成本較低，甲醇一般只有在連續(xù)投加時成本最低。

假設污水中硝態(tài)氮的去除量為5mg/L，則投加乙酸鈉的噸水運行成本為0.139元，投加甲醇的運行成本為0.048元，投加葡萄糖的運行成本為0.284元。

從長期投加成本上看，葡萄糖＞乙酸鈉＞甲醇，甲醇經(jīng)過馴化后，投加成本最低。

但是甲醇對運輸、儲存和使用的安全要求極高，因此選用甲醇作為碳源需要慎重。

只有在進水碳源長期不足、總氮長期不達標時，甲醇才是最經(jīng)濟的碳源。

而乙酸鈉從成本、安全性、反應速度各方面而言，具有明顯的優(yōu)勢，是污水廠較好的備用外加碳源。

02可生物降解高分子聚合物

早在1991年就有學者提出以PHB作為反硝化碳源去除水中的硝酸氮的設想，并取得了較好的脫氮效果。

研究認為PHB和PCL均能維持7周以上穩(wěn)定的反硝化脫氮效果，硝酸鹽氮的負荷可達10 mg · (L · h)-1。

利用PLA顆粒作為反硝化的固體碳源及生物膜載體，在系統(tǒng)溫度為 30℃，硝酸鹽氮初始濃度為50mg· L -1 的條件下，PLA的平均反硝化速率可達2.6x103 mg · (g · h)，硝酸氮在13h內(nèi)可以得到完全去除。

03天然纖維素類物質(zhì)

天然纖維素類物質(zhì)作為固體碳源，具有來源廣泛、易獲取、價格低廉、易生物降解、無毒等優(yōu)點。

豌豆藤、花生藤、更豆藤、綠豆藤因單位質(zhì)量釋碳量較低，不適宜用作反硝化水處理碳源。

相比之下，玉米芯、秸稈等更具備作為理想的固體碳源和生物載體的性能。研究發(fā)現(xiàn)，以玉米葉水解液為反硝化碳源，反硝化速率可達24. 30 mg· (g· h)-1，脫氮率高達 97. 20% 。

寫在最后

雖然三種類型的碳源在污水脫氮處理中均有較好的處理效果，也取得了一定的認可，但仍存在一些缺陷：

1、液體碳源在研究中存在投加量較難控制，反應速度較快，投加過量和未完全反應的液態(tài)有機碳可能進一步造成出水二次污染。所以，在以后應注重投加液體碳源的投加方式與投加時間控制等方面。

2、人工合成高分子聚合物具有釋碳穩(wěn)定，脫氮效率較高的優(yōu)點，但較高的成本價格影響了人工合成高分子聚合物在實際工程中的廣泛應用。所以在未來應注重開發(fā)處理效果好、價格低廉、能被廣泛應用在實際工程中的碳源材料。

3、天然纖維素材料一直以其產(chǎn)量大、價格低、易獲取、處理效果佳的特性被認可。

但其仍然存在反硝化速率普遍偏低、無法用于處理量較大的工藝、碳源更換、補給困難的現(xiàn)象。因此，完善天然纖維素類碳源在污水處理中的廣泛應用是未來的研究重點。

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