污水處理反硝化脫氮必須以有機物碳源作為電子供體，將亞硝氮或硝氮還原為氮氣。
但在污水處理廠實際進水中普票存在碳源不足，導(dǎo)致脫氮除磷效率低下，從而要外加碳源。
一般來說，生物脫氮要求進水BOD5/TN＞4，但是很多污水廠進水BOD5/TN遠低于這個值，自然出水TN也就無法達到要求。
因不同碳源分子結(jié)構(gòu)各不相同，外加碳源去除污水中氮磷的效果也有一定差異，但在反硝化過程中，能夠快速被生物降解、不會產(chǎn)生二次污染的碳源是反硝化過程中電子供體的最佳選擇。
目前關(guān)注比較多的外加碳源主要有三大類：以液態(tài)為主的傳統(tǒng)外加碳源( 甲醇、乙醇，乙酸，葡萄糖等) 、可生物降解高分子聚合物以及天然纖維素物質(zhì)等。
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傳統(tǒng)的外加碳源
甲醇、乙醇、乙酸鈉、葡萄糖是目前應(yīng)用最為廣泛的碳源。
它們分子結(jié)構(gòu)簡單，有利于微生物的吸收轉(zhuǎn)化，從而促進反硝化細菌的生長繁殖，有效的去除污水中的氮磷。
在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麥芽糖為外加碳源處理低 C/N 比污水的研究中發(fā)現(xiàn)，乙酸的反硝化速率最好，甲醇、乙醇和葡萄糖次之，麥芽糖效果最差。
以乙酸鈉為外加碳源的反硝化速率為12 mg · (g · h)-1 , 較以乙醇為外碳源的反硝化速率高出約3 mg · (g · h)-1，在相同的投加量下，再以乙酸鈉作為反硝化系統(tǒng)的外碳源時，其反硝化能力優(yōu)于葡萄糖。
傳統(tǒng)外加碳源的經(jīng)濟性分析
當(dāng)然，除了簡單方便，運行成本也是污水廠選擇外加碳源要考慮的重要指標(biāo)，因此在這里簡單地將三種碳源的經(jīng)濟性進行了比較（各地方數(shù)據(jù)難免會有所偏差，大家可根據(jù)實際情況作對比）：
外加碳源的經(jīng)濟性對比
從表中我們可以看出投加葡萄糖成本最高，乙酸鈉投加成本較低，甲醇一般只有在連續(xù)投加時成本最低。假設(shè)污水中硝態(tài)氮的去除量為5mg/L，則投加乙酸鈉的噸水運行成本為0.139元，投加甲醇的運行成本為0.048元，投加葡萄糖的運行成本為0.284元。
從長期投加成本上看，葡萄糖＞乙酸鈉＞甲醇，甲醇經(jīng)過馴化后，投加成本最低。但是甲醇對運輸、儲存和使用的安全要求極高，因此選用甲醇作為碳源需要慎重。只有在進水碳源長期不足、總氮長期不達標(biāo)時，甲醇才是最經(jīng)濟的碳源。而乙酸鈉從成本、安全性、反應(yīng)速度各方面而言，具有明顯的優(yōu)勢，是污水廠較好的備用外加碳源。
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可生物降解高分子聚合物
早在1991年就有學(xué)者提出以PHB作為反硝化碳源去除水中的硝酸氮的設(shè)想，并取得了較好的脫氮效果。
研究認為PHB和PCL均能維持7周以上穩(wěn)定的反硝化脫氮效果，硝酸鹽氮的負荷可達10 mg · (L · h)-1。
利用PLA顆粒作為反硝化的固體碳源及生物膜載體，在系統(tǒng)溫度為 30℃，硝酸鹽氮初始濃度為50mg· L -1 的條件下，PLA的平均反硝化速率可達2.6x103 mg · (g · h)-1，硝酸氮在13h內(nèi)可以得到完全去除。
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天然纖維素類物質(zhì)
天然纖維素類物質(zhì)作為固體碳源，具有來源廣泛、易獲取、價格低廉、易生物降解、無毒等優(yōu)點。
豌豆藤、花生藤、更豆藤、綠豆藤因單位質(zhì)量釋碳量較低，不適宜用作反硝化水處理碳源。相比之下，玉米芯、秸稈等更具備作為理想的固體碳源和生物載體的性能。研究發(fā)現(xiàn)，以玉米葉水解液為反硝化碳源，反硝化速率可達24. 30 mg· (g· h)-1，脫氮率高達 97. 20% 。
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展望
寫在最后，雖然三種類型的碳源在污水脫氮處理中均有較好的處理效果，也取得了一定的認可，但仍存在一些缺陷：
1、液體碳源在研究中存在投加量較難控制，反應(yīng)速度較快，投加過量和未完全反應(yīng)的液態(tài)有機碳可能進一步造成出水二次污染。所以，在以后應(yīng)注重投加液體碳源的投加方式與投加時間控制等方面。
2、人工合成高分子聚合物具有釋碳穩(wěn)定，脫氮效率較高的優(yōu)點，但較高的成本價格影響了其在實際工程中的廣泛應(yīng)用。所以在未來應(yīng)注重開發(fā)處理效果好、價格低廉、能被廣泛應(yīng)用在實際工程中的碳源材料。
3、天然纖維素材料一直以其產(chǎn)量大、價格低、易獲取、處理效果佳的特性被認可。但其仍然存在反硝化速率普遍偏低、無法用于處理量較大的工藝、碳源更換、補給困難的現(xiàn)象。因此，完善天然纖維素類碳源在污水處理中的廣泛應(yīng)用是未來的研究重點。（文章來源轉(zhuǎn)載）
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