一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法，包括如下步骤：(1)测定碳源的可利用COD值；(2)计算生物脱氮的碳源的理论剂量；(3)计算生物脱氮的碳源的投加剂量；(4)计算生物脱氮的碳源的单位药耗。本发明专利技术所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法利用小试曝气实验得到非常用碳源的可利用COD，利用得到的非常用碳源的可利用COD和常用碳源的理论COD,通过本发明专利技术提供的计算式核算出不同类型碳源的现场投加推荐剂量，再根据各种碳源的市场价格，核算出现场投加各种碳源去除总氮对应的单位碳源药耗，可以指导污水厂根据不同碳源的单位药耗选择合适碳源的同时也优化碳源药耗。药耗选择合适碳源的同时也优化碳源药耗。

【技术实现步骤摘要】
一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法


[0001]本专利技术属于污水处理领域，尤其是涉及一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法。

技术介绍

[0002]污水中的总氮去除目前主要是在好氧条件下利用氨氮氧化菌(AOB)和亚硝氮氧化菌(NOB)通过硝化反应把氨氮转变成硝态氮，接着在缺氧或者厌氧环境下利用反硝化菌通过反硝化反应把硝态氮转变成氮气实现总氮的去除。其中，反硝化反应过程需要补充足够的碳源才能实现硝态氮的有效去除从而保证总氮的达标排放。一般进水中会含有部分可生化的COD,这些可生化COD可以被利用作为碳源。不过，很多时候，污水厂进水中含有的可生化COD不能提供足够的碳源以保证总氮的有效去除和稳定达标；所以，现场需要投加碳源，现场投加的常用碳源有葡萄糖、乙酸钠、甲醇，也有非常用的其他各种复合碳源或者液糖等。
[0003]为了实现有效的总氮去除和优化碳源药耗，现有技术中会根据进水的C/N比分配不同的进水配水到预缺氧池、厌氧池和缺氧池，也会在前置反硝化池设置在线呼吸仪和硝态氮浓度测定仪控制碳源投加量。而事实上，如何选择合适的碳源类型以保证总氮的有效去除和稳定达标、同时必须实现碳源药耗的优化成为污水厂运营人员面临的一个挑战。污水厂运营人员迫切需要一个行之有效的方法可以指导他们通过碳源选型实现优化碳源药耗的方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法，包括如下步骤：
[0007](1)测定碳源的可利用COD值：直接检测常用碳源的COD值，通过小试曝气实验测定和计算非常用碳源的可利用COD值；
[0008](2)计算生物脱氮的碳源的理论剂量；
[0009](3)计算生物脱氮的碳源的投加剂量；
[0010](4)计算生物脱氮的碳源的单位药耗。
[0011]进一步，所述的步骤(1)中的小试曝气实验包括如下步骤：先测定非常用碳源的COD浓度、总氮(TN)浓度与总磷(TP)浓度，然后分别将非常用碳源与活性污泥加入至反应器中，剩余部分补充纯净水，混合均匀后调节混合液的pH值，然后曝气反应结束后即成。碳源自带的TN与TP的浓度越低越好，以减少碳源自带的TN与TP对碳源的消耗和增加生化系统的生物脱氮除磷负荷。
[0012]进一步，所述的活性污泥经清水清洗2
‑
3遍后加入反应器中。
[0013]进一步，所述的非常用碳源的COD值与活性污泥中MLVSS的质量比为0.05
‑
0.8；所
述的混合液的pH值为6.5
‑
8.5；所述的曝气步骤的时间为8
‑
36小时；非常用碳源加入至反应器中的量使反应器内混合液起始溶解性COD浓度为0.1
‑
2g/L；所述的混合液的溶解氧为1
‑
6mg/L；所述的反应器的容量为1
‑
10L。
[0014]优选的，所述的非常用碳源的COD值与活性污泥中MLVSS的质量比为0.15
‑
0.6；所述的混合液的pH值为7
‑
8；所述的曝气步骤的时间为12
‑
24小时；非常用碳源加入至反应器中的量使反应器内混合液起始溶解性COD浓度为0.3
‑
1g/L；所述的混合液的溶解氧为2
‑
4mg/L；所述的反应器的容量为1
‑
2L。
[0015]进一步，所述的步骤(1)中非常用碳源的可利用COD值通过如下公式计算得出：
[0016]A＝(COD1
‑
COD2)/COD1*100％
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(1)
[0017]C＝A*B
‑
COD3
‑
COD4
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(2)
[0018]其中，
[0019]COD1为小试实验曝气开始前非常用碳源与活性污泥、纯净水混合后的上清液过滤COD值，单位为mg/L；
[0020]COD2为小试实验曝气结束沉降后的上清液过滤COD值，单位为mg/L；
[0021]COD3为去除碳源自带总氮需要消耗的COD浓度，数值为测得的总氮浓度(mg/g)的5
‑
6倍，单位为mg/g；
[0022]COD4:去除碳源自带总磷需要消耗的COD浓度，数值是测得的总磷浓度(mg/g)的12
‑
18倍，单位为mg/g；
[0023]A为非常用碳源的COD可利用率，单位为％；
[0024]B为非常用碳源检测得到的COD浓度，单位为mg/g；
[0025]C为非常用碳源的实际可利用COD值，单位为mg/g。
[0026]进一步，所述的非常用碳源的COD可利用率A≥90％；优选的，所述的非常用碳源的COD可利用率A≥95％。非常用碳源要作为现场使用的碳源，A的数值越高越好。
[0027]进一步，所述的步骤(2)中的碳源的理论剂量通过如下公式计算得出：
[0028]Y1＝2.86/X1
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(3)
[0029]其中，
[0030]X1为碳源的可利用COD值，单位为g/g，其中，对于常用碳源X1为检测得到的COD值或理论COD值，对于非常用碳源X1为实际可利用COD值；
[0031]Y1为碳源生物去除总氮的理论剂量，单位为g/g。
[0032]进一步，所述的步骤(3)中的碳源的投加剂量通过如下公式计算得出：
[0033]Y2＝K*2.86/X1
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(4)
[0034]其中，
[0035]X1为碳源的可利用COD，单位为g/g，其中，对于常用碳源X1为检测得到的COD值或理论COD，对于非常用碳源X1为实际可利用COD；
[0036]K为安全系数，K＝1
‑
2.5；
[0037]Y2为现场投加碳源去除总氮的推荐剂量，单位为g/g；
[0038]优选的，K＝1.5
‑
2；优选的，对于常用碳源X1为检测得到的COD值。
[0039]进一步，：所述的步骤(4)中的生物脱氮碳源的单位药耗通过碳源的市场价格与碳源的可利用COD值计算得出；
[0040]所述的步骤(4)中的计算生物脱氮碳源的单位药耗通过如下公式计算得出：
[0041]Y3＝Y2*X2/1000
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(5)
[0042]其中，
[0043]X2为碳源的市场价格，单位为元/公斤；
[0044]Y2为碳源生物去除总氮的现场建议剂量，单位为g/g；
[0045]Y3为碳源生物脱氮的碳源单位药耗，单位为元/克总氮去除。
[0046]所述的常用碳源的理论COD通过如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)测定碳源的可利用COD值：直接检测常用碳源的COD值，通过小试曝气实验测定和计算非常用碳源的可利用COD值；(2)计算生物脱氮的碳源的理论剂量；(3)计算生物脱氮的碳源的投加剂量；(4)计算生物脱氮的碳源的单位药耗。2.根据权利要求1所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的小试曝气实验包括如下步骤：先测定非常用碳源的COD浓度、总氮浓度与总磷浓度，然后分别将非常用碳源与活性污泥加入至反应器中，剩余部分补充纯净水，混合均匀后调节混合液的pH值，然后曝气反应结束后即成。3.根据权利要求2所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：所述的活性污泥经清水清洗2
‑
3遍后加入反应器中。4.根据权利要求2所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：所述的非常用碳源的COD值与活性污泥中MLVSS的质量比为0.05
‑
0.8；所述的混合液的pH值为6.5
‑
8.5；所述的曝气步骤的时间为8
‑
36小时；非常用碳源加入至反应器中的量使反应器内混合液起始溶解性COD浓度为0.1
‑
2g/L；所述的混合液的溶解氧为1
‑
6mg/L；所述的反应器的容量为1
‑
10L。5.根据权利要求4所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：所述的非常用碳源的COD值与活性污泥中MLVSS的质量比为0.15
‑
0.6；所述的混合液的pH值为7
‑
8；所述的曝气步骤的时间为12
‑
24小时；非常用碳源加入至反应器中的量使反应器内混合液起始溶解性COD浓度为0.3
‑
1g/L；所述的混合液的溶解氧为2
‑
4mg/L；所述的反应器的容量为1
‑
2L。6.根据权利要求1所述的通过碳源选型降低碳源药耗的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中非常用碳源的可利用COD值通过如下公式计算得出：A＝(COD1
‑
COD2)/COD1*100％
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(1)C＝A*B
‑
COD3
‑
COD4
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(2)其中，COD1为小试实验曝气开始前非...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成洪，张河民，林玉程，李力，阎怀国，洪刚，
申请(专利权)人：联合环境技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：