碳源(碳源是什么？)

碳源(carbonsource)是一种含碳元素化合物，可为污(废)水生化处理系统的微生物生长代谢提供营养。碳源分为单碳源和复合碳源。单碳源是只含有一种有效碳源的碳源。复合碳源由两种或两种以上有效碳源组成。有效碳源必须兼容，无化学反应。没有安全风险的碳源。

碳源的有效成分为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙三醇、丁醇、戊醇等小分子醇。甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、丁酸、乙酸、柠檬酸、柠檬酸、柠檬酸、葡萄糖、果糖、蔗糖等糖。规定有效碳源成分应符合相应的国家或行业标准。

1.碳源的技术要求。

1.生产单碳源和复合碳源的有效碳源成分应符合发布的国家标准。行业标准的质量要求和相关规定应按GB1268-2012执行，详见表A.1。

A.1原料危险。

2.碳源生产工艺应采用国家鼓励的先进技术，不得使用国家或有关部门发布的淘汰或禁止的技术。工艺或材料不得超出限制材料生产的范围。

3.产品的生产和复配不危及自身或他人的健康和安全，碳源产品应稳定，无后续化学反应。

4.液体单碳源产品为无色或微黄色透明液体，不得有与产品原料气味不一致的气味。固体产品为无色透明或白色晶体粉末或晶体颗粒，无异味，无肉眼可见杂质，溶于水。复合碳源产品为无色至棕黄色透明液体，不得有与产品配方中碳源有效成分不一致的气味。

5.根据本文件规定的试验方法，污水处理用碳源产品应符合表1要求。

6.污(废)水处理碳源产品的安全指标应符合表2要求。

表2污(废)水处理碳源产品安全指标。

目前市场上常用的碳源:甲醇.乙酸.乙酸钠.面粉.葡萄糖.生物质碳源和污泥水解清液。在使用过程中，需要根据实际工程情况选择合适的碳源。

1.甲醇

甲醇作为一种外碳源，具有运行成本低、污泥产量小的优点。当甲醇碳源不足时，亚硝酸盐积累。以甲醇为碳源时，反硝化率是葡萄糖为碳源时的3倍，其最佳碳氮比（COD：氨氮）为2.8~3.2。

但当甲醇作为外加碳源时，应注意以下三个问题：

①甲醇易燃，是甲类危险化学品，对储存和使用有严格要求。特别是，其储存应报当地公安部门备案审批，手续繁琐。

②微生物对甲醇的反应时间较慢，当甲醇用于污水处理厂应急添加碳源时，甲醇不能被所有微生物使用；

③甲醇有一定的毒性作用，以甲醇为长期碳源，也会对尾水的排放产生一定的影响。

2.乙酸钠

乙酸钠的优点是能立即响应反硝化过程，可作为水厂应急处置。

由于乙酸钠是一种小分子有机酸盐，反硝化细菌易于使用，脱氮效果最好。实验表明，4.6碳氮比可达到稳定的脱氮效果，其水解物为小分子有机物，易被微生物降解，反硝化反应时间快，无毒，可作为应急碳源。但价格昂贵，泥浆产量高，会给污水处理厂的污泥处理带来一定的压力。

乙酸钠应考虑以下三点：

①乙酸钠多为20%.25%.30%的液体，由于COD低，运输成本高，不能远距离运输。

②产泥量大，污泥处理成本增加；

③价格相对昂贵，几乎不可能在污水处理厂大规模添加乙酸钠。

3.乙酸

乙酸作为碳源，类似于乙酸钠。但作为一种工业产品，它确实被用作碳源。

但其缺点有四点：

①乙酸是乙类危险化学品，也是挥发性酸，是空气污染VOC的重要组成部分。环保部门监管多，储存条件高。

②大多数污水处理厂远离乙酸厂，运输成本高，不能远距离运输。

③乙酸代谢后的氢离子有可能降低出水pH。

④乙酸价格市场变化很大，碳源价格昂贵，几乎不可能将乙酸应用于污水处理厂。

4.糖类

在糖和碳源中，主要是面粉。蔗糖。葡萄糖，因为葡萄糖是最简单的糖，所以有很多研究。当碳源充足时，以葡萄糖为碳源的最佳碳氮远高于甲醇为碳源，为6:1~7:1。碳源对硝氮的比还原率几乎没有影响，但对亚硝氮的比积累率影响很大。研究发现，只有葡萄糖作为外加碳源，对亚硝氮的比积累率没有影响。

以葡萄糖为代表的糖作为外加碳源，具有良好的脱氮效果。然而，糖作为一种多分子化合物，容易引起大量细菌繁殖，导致污泥膨胀，增加水中COD值，影响水质。同时，与醇碳源相比，糖更容易产生亚硝氮积累。

但它有两个缺点：

①需现场配置溶液，劳动强度大，投加精度差，大型污水处理厂无法使用。

②工业葡萄糖杂质多，食品葡萄糖价格昂贵。

6.生物质碳源。

随着污水脱氮要求的提高，专业生产碳源的企业新兴起来。他们通过生物工程原理发酵一些糖和农产品废料，生产无毒无害的生物制品。主要成分是小分子有机酸、醇和糖。它比单一化学品更容易被微生物使用，其使用成本比单一化学品便宜，性价比高。

但其弊端：

①产品的稳定性有待提高，每批产品的COD在使用前都要进行检测。

6.污泥水解上清液。

生物转化挥发酸VFA来自污泥水解的上清液。由于水解产生的VFA具有较高的反硝化率，碳源可直接由污水处理厂提供。在减少污泥容量的同时，也减少了碳源运输的问题，是目前比较有利的碳源。

目前，关于污泥水解利用外碳源的研究有很多不同的结论，但一般认为，作为反硝化脱氮系统的碳源是一种非常有价值的方法。然而，由于不同的污泥和不同的水解条件，VFA的成分差异很大，由于成分不同，会导致不同的反硝化这就是为什么许多研究不一致）。因此，如何统一研究和应用污泥水解产品VFA仍然是一个大问题。

此外，如果水解污泥直接作为外部碳源，应考虑污泥水解过程中氮磷的释放。如果这部分氮磷以碳源的形式投入污水，必然会增加污水处理厂的氮磷负荷。如何解决这个问题是使用污泥水解液的另一个主要问题。

3.碳源投加量的计算思路。

1.工艺判断。

许多朋友对碳源的认知仍处于初学阶段。他们只知道CNP比是100:5:1，CN比控制在4-6。然而，这些比例什么时候使用？使用什么过程？我可能分不清楚！因此，首先，我们必须区分我们们是什么过程！除碳？脱氮？除磷？还是脱氮除磷？

如何区分？

很简单！记住这些判断点：除碳过程是简单的曝气（如简单的曝气池、简单的MBR、接触氧化、经典的SBR等）；脱氮是缺氧和好氧的交替（如AO带内回流、氧化沟、AAO等）；除磷是厌氧和好氧的交替（AO没有内回流。AAO.氧化沟等）；脱氮和除磷是厌氧。缺氧。有氧环境的交替（AAO.氧化沟等）。脱氮过程中的碳源必须添加到缺氧池的进口中，除磷过程中的碳源必须添加到厌氧池的进口中！脱氮和除磷过程可以分布和添加！为什么要在除碳过程中添加碳源？这里必须冗长几句话，或者在理解计算后会有问题，除碳过程不仅是COD，而且是协同除氮和除磷，就像作者一样，虽然看起来很英俊，事实上，心也很美丽！因此，在除碳过程中，您只需要负责匹配这些营养比例。本文为碳源添加，设置N.TP充足，但在正常情况下，TP往往太多，实际上不使用TP。