污水處理廠碳源葡萄糖投加對脫氮除磷效果實驗與分析 碳源是影響生化過程脫氮除磷能力與效率的主要因素。以葡萄糖為外加碳源條件下活性污泥處理系統(tǒng)總氮的去除效率從52%提高到73%，總磷的去除效果從80%提高到92%。從污水處理廠運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性考慮，碳源投加量在40mg/L的情況下能夠穩(wěn)定實現(xiàn)對總氮和總磷的出水要求。 市政污水處理中，存在碳源不足的情況，影響生化池的脫氮除磷的效果，對總體出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標不利，進而影響處理后水排入的環(huán)境水體。本文以污水處理廠碳源不足為背景，將葡萄糖作為碳源進行了對應(yīng)的除污凈化效果研究，對于整個污水處理廠的凈化能力而言，具有借鑒意義。 1污水處理廠碳源投加對脫氮除磷的重要性分析 碳源不足導(dǎo)致生化處理單元的脫氮除磷效果不能達到理想狀態(tài)，從而影響出水水質(zhì)的穩(wěn)定。生物脫氮，是反硝化細菌利用亞硝化細菌和硝化細菌聯(lián)合作用生成的硝酸鹽混合液，在缺氧條件下分解碳源產(chǎn)生的能量，將硝酸鹽轉(zhuǎn)換成氮氣；生物除磷，是聚磷菌在厭氧條件下分解進水中的碳源等營養(yǎng)物質(zhì)合成自身的能量同時釋放體內(nèi)的磷，再在好氧條件下利用合成的能量超量吸收磷，通過排除剩余污泥，達到除磷的效果。生物脫氮除磷過程中都需要使用碳源等營養(yǎng)物質(zhì)實現(xiàn)能量的生成，而進水碳源的不足，將影響脫氮除磷比較好效果的實現(xiàn)。所以在整個污水處理廠凈化處理中，碳源的選擇和投加對于整個污水處理廠凈化處理效果是很有必要的，只有保障了碳源選擇正確和有效投加，才能將整體的污水處理凈化效果。 2碳源投加選擇 2.1外加碳源 常用的外加碳源有甲醇、乙酸、酒業(yè)廢水、乙酸鹽、淀粉、葡萄糖和食品加工廢水等。表1所示常見的外加碳源的對比效果： 由表1中的對比結(jié)果可以看出，不同的外加碳源在反應(yīng)性能以及反應(yīng)條件的應(yīng)用上都存在差別，要想保障整體的碳源投加效果，應(yīng)選擇合適的碳源，確定且經(jīng)濟合理的投加量。 2.2內(nèi)加碳源 內(nèi)加碳源指的是在污水處理凈化中直接借助污水處理中的自身性元素進行污水處理凈化，常見的污水處理內(nèi)加碳源凈化選擇有污水水解和污泥水解兩種。兩種不同的內(nèi)加碳源在實驗對比中，其對應(yīng)的實驗處理效果是不同的。污水水解中，對應(yīng)的水解時間控制在2～4h內(nèi)；而污泥水解時間也較長，通常情況下，水解時間控制在12～48h時，整個實驗中的污泥凈化效果會得到明顯的，但內(nèi)加碳源需要的構(gòu)筑物占地面積較大。 2.3碳源選擇 碳源的選擇對于整個污水處理廠凈化效果具有重要影響。本文以葡萄糖為外加碳源進行污水處理凈化效果研究。 3實驗方法與結(jié)果 3.1檢測方法選擇 按照此次實驗凈化處理需求，將對應(yīng)的實驗檢測方法歸納如表2： 3.2進水水質(zhì)分析 通過對進水水質(zhì)的檢測，了解進水中碳源等有機物的含量，從而分析進水碳源對生物脫氮除磷的基本影響，為后續(xù)碳源的投加提供初步參考。 圖1是浙江某污水處理廠的2017年進水水質(zhì)。通過分析，全年進水COD平均值為240mg/L，進水BOD為111mg/L，進水總氮為43mg/L，總磷為5.78mg/L。來水中BOD/COD=0.46/0.45，通過可生化性分析，該進水屬于易生化廢水。碳氮比分析中，BOD/TN=2.58；而在日常分析中，碳氮比低至2.0～2.1；相關(guān)研究表明，碳氮比在4～5時，才能有較好的脫氮除磷效果。通過以上分析，本廠的進水雖然易生化，但是碳氮比較低，特別是在進水碳源較低的情況下，低碳源對于出水穩(wěn)定達標造成一定的風(fēng)險，因此需要外加碳源作為進水碳源的補充。 本文實驗研究中的進水水質(zhì)檢測如下表3所示： 3.3實驗方法 按照此次污水處理廠凈化處理需求，在實驗開展中，選定工業(yè)葡萄糖作為外加碳源（固體含量≥95.0%）。反應(yīng)容器采用5000mL塑料量筒，高度26.5cm，底部直徑18cm。來水采用上述浙江某污水處理廠的細格柵后污水，污泥采用二沉池回流污泥，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度控制在3000mg/L左右。一個實驗周期為4h，分別為進水、好氧2h、缺氧和厭氧1.5h、沉淀0.5h、排水，其中進水和排水時間忽略。好氧、缺氧和厭氧階段采用不銹鋼攪拌葉式攪拌器；好氧期間采用空氣曝氣，溶解氧濃度控制在1.5～2.5mg/L之間。實驗裝置共計設(shè)置4組。 3.4葡萄糖投加 實際生產(chǎn)運行中，采用葡萄糖溶解為液體后，采用加藥泵投加。本實驗中，葡萄糖干燥后，采用固態(tài)投加方式投加，避免投加溶解態(tài)葡萄糖對實驗容器水量產(chǎn)生影響。4組實驗裝置中，葡萄糖起始投加濃度分別為0mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L。 3.5外加碳源實驗結(jié)果分析 如圖2表示，葡萄糖作為外加碳源，在投加量分別為0、20mg/L、40mg/L和80mg/L情況下，總氮隨時間的變化值?？偟S反應(yīng)時間的延長，濃度逐漸降低，**終出水濃度分別為21mg/L、18mg/L、15mg/L和12mg/L。在投加碳源后，系統(tǒng)對脫氮的效果有所，對總氮的去除率分別為52%、59%、66%和73%。投加碳源達到20mg/L后出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級B標準，而且隨著投加量的增加，系統(tǒng)對總氮的處理效果增強。實驗表明：碳源的投加，保證了硝化細菌，特別是異養(yǎng)型反硝化細菌對碳源的需求，提高的脫氮的效果。 如圖3表示，葡萄糖作為外加碳源，在投加量分別為0、20mg/L、40mg/L和80mg/L情況下，總磷隨時間的變化值?？偭纂S反應(yīng)時間的延長，濃度逐漸降低，**終出水濃度分別為1.2mg/L、1.0mg/L、0.6mg/L和0.5mg/L。在投加碳源后，系統(tǒng)對除磷的效果有所，對總磷的去除率分別為80%、83%、90%和92%。投加碳源達到20mg/L后，出水均滿足一級B標準，而且隨著投加量的增加，系統(tǒng)對總磷的處理效果增強。 4結(jié)語 對于碳源較低的污水，葡萄糖作為外加補充碳源能夠提高生物脫氮除磷的效果。葡萄糖的投加量分別為0、20mg/L、40mg/L和80mg/L情況，總氮的去除效率從52%提高到73%，總磷的去除效果從80%提高到92%。從污水處理廠運行穩(wěn)定和經(jīng)濟合理的情況下考慮，碳源投加量在40mg/L的情況下能夠穩(wěn)定實現(xiàn)出水一級B的標準。綜上所述，在開展污水處理中，借助碳源投加能夠?qū)⑽鬯幚砩幚韱卧拿摰仔Ч蟻恚瑢τ谖鬯幚矸€(wěn)定達標，具有一定的保障性。 污水處理氨氮超標中常見的3種原因分析 1、有機物導(dǎo)致的氨氮超標 運營過CN比小于3的高氨氮污水，因脫氮工藝要求CN比在4~6，所以需要投加碳源來提高反硝化的完全性。當(dāng)時投加的碳源是甲醇，因為某些原因甲醇儲罐出口閥門脫落，大量甲醇進入A池，導(dǎo)致曝氣池泡沫很多，出水COD、氨氮飆升，系統(tǒng)崩潰。 分析：大量碳源進入A池，反硝化利用不了，進入曝氣池，因為底物充足，異養(yǎng)菌有氧代謝，大量消耗氧氣和微量元素，因為硝化細菌是自養(yǎng)菌，代謝能力差，氧氣被爭奪，形成不了優(yōu)勢菌種，所以硝化反應(yīng)受限制，氨氮升高。 解決辦法： 1、立即停止進水進行悶曝、內(nèi)外回流連續(xù)開啟； 2、停止壓泥保證污泥濃度； 3、如果有機物已經(jīng)引起非絲狀菌膨脹可以投加PAC來增加污泥絮性、投加消泡劑來沖擊泡沫。 2、內(nèi)回流導(dǎo)致的氨氮超標 目前遇到的內(nèi)回流導(dǎo)致的氨氮超標有兩方面原因：內(nèi)回流泵有電氣故障（現(xiàn)場跳停仍有運行信號）、機械故障（葉輪脫落）和人為原因（內(nèi)回流泵未試正反轉(zhuǎn)，現(xiàn)場為反轉(zhuǎn)狀態(tài)）。 分析：內(nèi)回流導(dǎo)致的氨氮超標也可以歸到有機物沖擊中，因為沒有硝化液的回流，導(dǎo)致A池中只有少量外回流攜帶的硝態(tài)氮，總體成厭氧環(huán)境，碳源只會水解酸化而不會完全代謝成二氧化碳逸出。所以大量有機物進入曝氣池，導(dǎo)致了氨氮的升高。 解決辦法： 內(nèi)回流的問題很好發(fā)現(xiàn)，可以通過數(shù)據(jù)及趨勢來判斷是否是內(nèi)回流導(dǎo)致的問題：初期O池出口硝態(tài)氮升高，A池硝態(tài)氮降低直至0，pH降低等，所以解決辦法分三種情況： 1、及時發(fā)現(xiàn)問題，檢修內(nèi)回流泵就可以了； 2、內(nèi)回流已經(jīng)導(dǎo)致氨氮升高，檢修內(nèi)回流泵，停止或者減少進水進行悶曝； 3、硝化系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，停止進水悶曝，如果有條件、情況比較緊迫可以投加相似脫氮系統(tǒng)的生化污泥，加快系統(tǒng)恢復(fù)。 3、pH過低導(dǎo)致的氨氮超標 目前遇到的pH過低導(dǎo)致的氨氮超標有三種情況： 1、內(nèi)回流太大或者內(nèi)回流處曝氣開太大，導(dǎo)致攜帶大量的氧進入A池，破壞缺氧環(huán)境，反硝化細菌有氧代謝，部分有機物被有氧代謝掉，嚴重影響了反硝化的完整性，因為反硝化可以補償硝化反應(yīng)代謝掉堿度的一半，所以因為缺氧環(huán)境的破壞導(dǎo)致堿度產(chǎn)生減少，pH降低，低于硝化細菌適宜的pH之后硝化反應(yīng)受抑制，氨氮升高。這種情況可能有些同行會遇到，但是從來沒從這方面找原因。 2、進水CN比不足，原因也是反硝化不完整，產(chǎn)生的堿度少，導(dǎo)致的pH下降。 3、進水堿度降低導(dǎo)致的pH連續(xù)下降。 分析：pH降低導(dǎo)致的氨氮超標，實際中發(fā)生的概率比較低，因為pH的連續(xù)下降是一個過程，一般運營人員在沒找到問題的時候就開始加堿去調(diào)節(jié)pH了 解決辦法： 1、pH過低這種問題其實很簡單，就是發(fā)現(xiàn)pH連續(xù)下降就要開始投加堿來維持pH，然后再通過分析去查找原因。 2、如果pH過低已經(jīng)導(dǎo)致了系統(tǒng)的崩潰，目前筆者接觸過pH在5.8~6的時候，硝化系統(tǒng)還沒有崩潰的情況，但是及時將pH補充上來，首先要把系統(tǒng)的pH補充上來，然后悶曝或者投加同類型的污泥。

從字面上就可以看出，工業(yè)葡萄糖是屬于化工，工程，工業(yè)，造紙等工業(yè)方面上使用，食品級葡萄糖，故名思議就是可以口服的，藥店出售的葡糖糖屬于醫(yī)用藥品，用于直接補充人體生命活動所需要的ATP，是可以直接口服的，而化工店里的葡糖糖屬于工業(yè)用品，當(dāng)然其主要成分是葡糖糖，但其中含有許多對人體有害的雜質(zhì)，不排除一些高分子有毒物質(zhì)，所以這兩者區(qū)別很大。 葡萄糖簡介：葡萄糖酸鈉是一種多羥基羧酸鈉，又名：五羥基已酸鈉，分子式：C6H11O7Na，分子量：218.14，外觀為白色或淺黃色結(jié)晶顆?；蚍勰?，極易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。主要用作酸堿平衡劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、表面清洗劑、水泥摻合劑等方面，用途十分廣泛。葡萄糖(化學(xué)式C6H12O6)又稱為玉米葡糖、玉蜀黍糖，甚至簡稱為葡糖，是自然界分布廣且為重要的一種單糖，它是一種多羥基醛。純凈的葡萄糖為無色晶體，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液旋光向右，故亦稱右旋糖。葡萄糖是生物體內(nèi)新陳代謝不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。它的氧化反應(yīng)放出的熱量是人類生命活動所需能量的重要來源。在食品、醫(yī)藥工業(yè)上可直接使用，在印染制革工業(yè)中作還原劑，在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中常用葡萄糖作還原劑。工業(yè)上還大量用葡萄糖為原料合成維生素C（抗壞血酸）。 葡萄糖是一種常用的醫(yī)用藥劑，也是精細化工、食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)等的工業(yè)原料。其主要生產(chǎn)原料是淀粉或薯干、玉米、大米等。生產(chǎn)方法有雙酶法和酸酶法。所謂雙酶法就是用-淀粉酶將淀粉乳液化，然后加糖化酶制取葡萄糖的方法。葡萄糖在生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位，是活細胞的能量來源和新陳代謝中間產(chǎn)物,即生物的主要供能物質(zhì)。植物可通過光合作用產(chǎn)生葡萄糖。在糖果制造業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。 污水處理調(diào)試期間投加工業(yè)葡萄糖等是為了提供碳源，這是為了更好的培養(yǎng)細菌，提高污水的可生化性。若運行的系統(tǒng)中COD、BOD不足以供給菌種生長繁殖的話，就需要另外加，以防污泥老化，生物活性降低 葡萄糖應(yīng)用領(lǐng)域：1、糖果、糕點、飲料、冷食、餅干、焙烤食品滋補養(yǎng)生液、藥品、果醬、果凍制品、蜂蜜加工制品等食品行業(yè)中使用可替代白沙糖。 2、葡萄糖吸濕性高，用于糕點、焙烤食品等食品中，保持產(chǎn)品松軟，保質(zhì)期長，增加食品的口感。 3、葡萄糖的冰點低，用于飲料、泠食生產(chǎn)中，生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有涼爽可口的感覺。 4、皮革工業(yè)使用處理皮革，如鞋底革、皮箱革等，可以增大其柔軟性和做鉻鞣料的還原劑。 5、人造纖維工業(yè)的抽絲液中可以應(yīng)用粉未狀葡萄糖。 葡萄糖是生物體內(nèi)新陳代謝不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。它的氧化反應(yīng)放出的熱量是人類生命活動所需能量的重要來源。在食品、醫(yī)藥工業(yè)上可直接使用，在印染制革工業(yè)中作還原劑，在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中常用葡萄糖作還原劑。工業(yè)上還大量用葡萄糖為原料合成維生素C（抗壞血酸）。 葡萄糖是一種常用的醫(yī)用藥劑，也是精細化工、食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)等的工業(yè)原料。其主要生產(chǎn)原料是淀粉或薯干、玉米、大米等。生產(chǎn)方法有雙酶法和酸酶法。所謂雙酶法就是用-淀粉酶將淀粉乳液化，然后加糖化酶制取葡萄糖的方法。 葡萄糖酸鈉用作混凝土外加劑具有以下有點： 1、用葡萄糖酸鈉，W/C比可以降低，這能使混凝土強度增加，這是一種優(yōu)質(zhì)型的混凝土。 2、大塊和大重量的灌注工程是較難施工的。由于加了葡萄糖酸鈉，混凝土工作性的改善和凝固時間的延緩能夠避免結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生相接面，其結(jié)果能增進結(jié)構(gòu)強度。 3、在炎熱地區(qū)保持W/C比不變而增進工作性有重要意義。 4、在混凝土拌合料中加入葡萄糖酸鈉，能延緩凝固時間，這對長時間和高難度的灌注很重要。 5、在現(xiàn)代的混凝土工業(yè)中，預(yù)拌合混凝土是在中心地點配制好，然后用混合機卡車運送出去。在這種情況下，增加工作性和起始凝固時間甚為重要