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碳源投加量的簡易計(jì)算！

返回列表日期：2020-01-10閱讀：3714

碳源構(gòu)成微生物細(xì)胞碳水化合物中碳架的營養(yǎng)物質(zhì)，供給微生物生長發(fā)育所需能量。含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養(yǎng)物質(zhì)統(tǒng)稱為碳源。
碳源物質(zhì)通過細(xì)胞內(nèi)的一系列化學(xué)變化，被微生物用于合成各種代謝產(chǎn)物。微生物對(duì)碳素化合物的需求是極為廣泛的，根據(jù)碳素的來源不通，可將碳源物質(zhì)氛圍無機(jī)碳源物質(zhì)和有機(jī)碳源物質(zhì)。因污水中自帶無機(jī)碳源及曝氣會(huì)補(bǔ)充無機(jī)碳源（CO2），在實(shí)際生產(chǎn)中并不需要投加無機(jī)碳源，污水處理中所稱的碳源為有機(jī)碳源！

一、普通活性污泥法的碳源投加簡易計(jì)算


普通活性污泥法中CNP比100:5:1，在實(shí)際污水處理中TP往往是過量的，很多需要配合化學(xué)除磷達(dá)標(biāo)，所以以TP計(jì)算的碳源往往會(huì)偏大，實(shí)際中以氨氮的量來計(jì)算碳源的投加量。
1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法
統(tǒng)一的計(jì)算式為：
Cm=20N-C   （式1）
式中
Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 20—CN比； N—需要去除的TKN的量，mg/l
 C—進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l
需用去除的氮量計(jì)算
N=Ne-Ns      （式2）
式中
Ne—進(jìn)水實(shí)際TKN濃度mg/l； Ns—二沉池TKN排放指標(biāo)mg/l
進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算
C=Ce-Cs      （式3）
式中
Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l； Cs—二沉池COD排放指標(biāo)mg/l
2、案例計(jì)算
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg／L,進(jìn)水氨氮15mg／L，進(jìn)水TP：2mg／L，二沉池出水COD≤10mg／L，氨氮N排放標(biāo)準(zhǔn)≤5mg／L，求外加碳源量。
解：按式(2)計(jì)算：
N=Ne-Ns=10-5=10(mgN／L)
代入式(3)得：
C=Ce-Cs=100-10=90mg／L
代入式(1)得：
Cm=20N-C=20×10-90=110(mgCOD/L)
則每日需外加COD量：
Cd=QCm=1×10^4×110×10^-3=1100(kgCOD/d)
若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：1100/1.07=1028kg/d
若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：1100/1.5=733kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.68kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：1100/0.68=1617kg/d
若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：1100/1.06=1037kg/d

二、脫氮系統(tǒng)碳源投加簡易計(jì)算


在硝化反硝化系統(tǒng)中，因內(nèi)回流攜帶DO的影響，實(shí)際中投加碳源的量并和理論值相差很大，運(yùn)營中往往是按照經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算的，簡單方便快捷，脫氮系統(tǒng)的CN比的經(jīng)驗(yàn)值一般控制在4~6，很多時(shí)間會(huì)采用中間值計(jì)算或者通過對(duì)化驗(yàn)出水TN來調(diào)整投加量！

1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法
統(tǒng)一的計(jì)算式為：
Cm=5N     （式4）
式中
Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg； N—需要外部碳源去除的TN量，mg/l

需用外部碳源反硝化去除的氮量計(jì)算
N=Ne-Ns      （式5）
式中
Ne—二沉池出水實(shí)際TN濃度mg/l； Ns—二沉池TN排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
2、案例計(jì)算：
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，二沉池出水排放標(biāo)準(zhǔn)總氮Ns≤15mg／L，氨氮N≤5mg／L，運(yùn)行數(shù)據(jù)表明氨氮已達(dá)標(biāo)，而出水總氮Ne超標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析Ne=20 mg／L，求外加碳源量。
解：按式(5)計(jì)算：
N=Ne-Ns=20-15=5(mgN／L)
代入式(4)得：
Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)
則每日需外加COD量：
Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)
若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：250/1.07=233kg/d
若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：250/1.5=166kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.68kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：250/0.68=367kg/d
若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：250/1.06=235kg/d

三、除磷系統(tǒng)碳源投加量簡易計(jì)算


聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量，主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此，進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì)，是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為，進(jìn)水中COD/TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)，從而獲得理想的除磷效果。
1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法
統(tǒng)一的計(jì)算式為：
Cm=15P-C     （式6）
式中
Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 15—CP比； P—需要外部碳源去除的TP量，mg/l
 C—進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l
2、需用外部碳源去除的TP量計(jì)算
P=Pe-Ps      （式7）
式中
Pe—進(jìn)水TP濃度mg/l； Ps—二沉池TP排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算
C=Ce-Cs      （式8）
式中
Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l； Cs—二沉池COD排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
2、案例計(jì)算：
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg／L，進(jìn)水TP：11mg／L，二沉池出水COD≤10mg／L，TP排放標(biāo)準(zhǔn)≤1mg／L，求外加碳源量。
解：按式(7)計(jì)算：
P=Pe-Ps=11-1=10(mgN／L)
代入式(8)得：


C=Ce-Cs=100-10=90mg／L
代入式(6)得：
Cm=15P-C=15×10-90=60(mgCOD/L)
則每日需外加COD量：
Cd=QCm=1×10^4×60×10^-3=600(kgCOD/d)
若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：600/1.07=560kg/d
若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：600/1.5=400kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.68kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：600/0.68=882kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：600/1.06=566kg/d

來源：環(huán)保工程師

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