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          碳源投加 如何計算成本?我總結了這個計算公式!

          近年來,多地污水處理準排放標準相繼從一級B標提升至一級A,甚至更高,總氮含量作為污水排放標準中重要的指標之一,如果要對其達到較高的去除標準,就需要在污水處理過程中添加碳源。 www.hihpy.com

          目前,絕大多數污水廠通過硝化—反硝化來實現氮達標。先將氨氮氧化成硝酸鹽氮,再將硝酸鹽氮還原成氮氣。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實。碳源背后的那本經濟賬,有必要拿出來同大家一起“算算賬”。

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          一、碳源投加成本計算 空氣凈化www.hihpy.com

          投加成本是碳源的當量COD價格+投加量的綜合算法,需要理論計算加實際運行的投加量確定。

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          碳源噸水運行成本=C×P/Q www.hihpy.com

          式中:

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          C——碳源投加量,t/d;P——碳源藥品價格,RMB/t;Q——進水量,m3/d;

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          1、碳源的COD當量值

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          可能有小伙伴會問COD當量是什么?其實目前對碳源的COD當量并沒有官方定義,筆者僅以實際使用習慣做一個總結性定義。

          碳源的COD當量可以理解為單位體積或單位質量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克數,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(面粉、蔗糖、葡萄糖)等。

          它們所對應的COD當量如下表所示:

          1.jpg

          2、碳源投加量計算

          進水有機物消耗的氮量的計算公式:

          Ns=Kde×S0+0.05×(S0-Se)

          式中:

          Ns——進水有機物消耗的氮濃度,mg/L;Kde——反硝化速率,根據VD/V查表確定;S0——進水中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;

          碳源投加量的計算公式為:

          C=5×N×Q/COD當量值

          值得一提的是,各類碳源單價價格變動大,計算時以實際采購為準。

          其中:

          甲醇——是最具性價比的碳源,但當冬天來臨采暖用甲醇時,甲醇的單價也可能上升;乙酸——價格市場變化大,高價時做碳源價格昂貴,將乙酸應用于污水處理廠的大規模投加幾乎不可能;乙酸鈉——單價價格貴,也是目前污水處理廠碳源投加成本高的主要原因;葡萄糖——工業葡萄糖含雜質多,食品葡萄糖價格貴。

          二、投加碳源的后續處置困難

          投加碳源目的是為了脫氮,但考慮脫氮效果的同時,也要兼顧污水處理廠的運行穩定,避免處理費用增加。

          1、污泥產量

          首先,投加碳源必會增加污泥的產量,而污泥處理成本很高。常用的碳源中乙酸、乙酸鈉價格較貴,產泥率高,對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力。

          以葡萄糖為代表的糖類物質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,容易引起細菌的大量繁殖,導致污泥膨脹。

          2、出水COD值、亞硝基氮累積

          其次,部分碳源的投加也會影響出水COD值和亞硝基氮累積。

          以糖類作為碳源,會增加出水中COD的值,影響出水水質。同時,與醇類碳源相比,更容易產生亞硝態氮積累的現象。

          甲醇作為外碳源雖然具有運行費用低、污泥產量小的優勢,但在甲醇碳源不足時,存在亞硝酸鹽積累的現象。并且如果投加量控制不好,或者系統來水變化波動太大,容易造成生化系統中毒,好氧區域絲狀菌膨脹。

          三、碳源的運輸、儲存等

          1、甲醇

          甲醇易燃,為甲類危化品,使用和儲存均有嚴格要求。

          使用甲醇必須取得危險品使用許可證,并配有相關防爆設備,因此固定資產投資大,后期運維成本高。同時,使用甲醇的企業揮發性有機化合物很難達標,受政府部門監管成本高。

          更重要的是,企業要想儲存甲醇需報當地公安部門備案審批,手續繁瑣,儲存量超過一定數值,屬于重大危險源。

          2、乙酸

          乙酸為乙類危化品,也是揮發性酸,是大氣污染揮發性有機化合物的重要組成部分,環保部門監管多,儲存條件要求高。多數污水處理廠遠離乙酸廠,運輸費用高。

          3、乙酸鈉

          乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體,人工配置藥劑工作量大。同時,由于當量COD低,運輸費用高,不能遠距離運輸。

          4、糖類

          糖類外加碳源,需要現場配置成溶液,勞動強度大,勞動成本高。



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