碳源投加量的簡易計算!

返回列表日期:2020-01-10閱讀:219

碳源構成微生物細胞碳水化合物中碳架的營養物質,供給微生物生長發育所需能量。含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養物質統稱為碳源。
碳源物質通過細胞內的一系列化學變化,被微生物用于合成各種代謝產物。微生物對碳素化合物的需求是極為廣泛的,根據碳素的來源不通,可將碳源物質氛圍無機碳源物質和有機碳源物質。因污水中自帶無機碳源及曝氣會補充無機碳源(CO2),在實際生產中并不需要投加無機碳源,污水處理中所稱的碳源為有機碳源!

一、普通活性污泥法的碳源投加簡易計算


普通活性污泥法中CNP比100:5:1,在實際污水處理中TP往往是過量的,很多需要配合化學除磷達標,所以以TP計算的碳源往往會偏大,實際中以氨氮的量來計算碳源的投加量。
1、外部碳源投加量簡易計算方法
統一的計算式為:
Cm=20N-C   (式1)
式中
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計)mg/l; 20—CN比; N—需要去除的TKN的量,mg/l
C—進出水的碳源差值(以COD計)mg/l
需用去除的氮量計算
N=Ne-Ns      (式2)
式中
Ne—進水實際TKN濃度mg/l; Ns—二沉池TKN排放指標mg/l
進出水的碳源差值的計算
C=Ce-Cs      (式3)
式中
Ce—進水實際COD濃度mg/l; Cs—二沉池COD排放指標mg/l
2、案例計算
某城鎮污水處理廠規模Q=1萬m3/d,已建成穩定運行,進水COD:100mg/L,進水氨氮15mg/L,進水TP:2mg/L,二沉池出水COD≤10mg/L,氨氮N排放標準≤5mg/L,求外加碳源量。
解:按式(2)計算:
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當量為1.06kgCOD/kg葡萄糖,葡萄糖量為:1100/1.06=1037kg/d

二、脫氮系統碳源投加簡易計算


在硝化反硝化系統中,因內回流攜帶DO的影響,實際中投加碳源的量并和理論值相差很大,運營中往往是按照經驗公式來計算的,簡單方便快捷,脫氮系統的CN比的經驗值一般控制在4~6,很多時間會采用中間值計算或者通過對化驗出水TN來調整投加量!

1、外部碳源投加量簡易計算方法
統一的計算式為:
Cm=5N     (式4)
式中
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計)mg/l; 5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計)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算
N=Ne-Ns      (式5)
式中
Ne—二沉池出水實際TN濃度mg/l; Ns—二沉池TN排放標準mg/l
2、案例計算:
某城鎮污水處理廠規模Q=1萬m3/d,已建成穩定運行,二沉池出水排放標準總氮Ns≤15mg/L,氨氮N≤5mg/L,運行數據表明氨氮已達標,而出水總氮Ne超標,經統計分析Ne=20 mg/L,求外加碳源量。
解:按式(5)計算:
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當量為1.06kgCOD/kg葡萄糖,葡萄糖量為:250/1.06=235kg/d

三、除磷系統碳源投加量簡易計算


聚磷菌在厭氧階段釋磷所產生的能量,主要用于其吸收低分子有機基質以作為厭氧條件下生存的基礎。因此,進水中是否含有足夠的有機質,是關系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認為,進水中COD/TP要大于15,才能保證聚磷菌有足夠的基質,從而獲得理想的除磷效果。
1、外部碳源投加量簡易計算方法
統一的計算式為:
Cm=15P-C     (式6)
式中
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計)mg/l; 15—CP比; P—需要外部碳源去除的TP量,mg/l
C—進出水的碳源差值(以COD計)mg/l
2、需用外部碳源去除的TP量計算
P=Pe-Ps      (式7)
式中
Pe—進水TP濃度mg/l; Ps—二沉池TP排放標準mg/l
進出水的碳源差值的計算
C=Ce-Cs      (式8)
式中
Ce—進水實際COD濃度mg/l; Cs—二沉池COD排放標準mg/l
2、案例計算:
某城鎮污水處理廠規模Q=1萬m3/d,已建成穩定運行,進水COD:100mg/L,進水TP:11mg/L,二沉池出水COD≤10mg/L,TP排放標準≤1mg/L,求外加碳源量。
解:按式(7)計算:
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當量為1.06kgCOD/kg葡萄糖,葡萄糖量為:600/1.06=566kg/d

來源:環保工程師

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