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)狻?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”。
1碳源投加成本與投加量
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；
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)有官方定義，筆者僅以實(shí)際使用習(xí)慣 做一個(gè)總結(jié)性定義。具體參見之前筆者寫過(guò)的《什么是碳源的COD當(dāng)量？》 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：
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)。
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。
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物質(zhì)作為外加碳源使得脫氮效果良好，可是，糖類作為多分子化合物，容易引起 細(xì)菌的大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹。
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)，與醇類碳源相比，更容易產(chǎn)生亞硝態(tài)氮 積累的現(xiàn)象。