判斷碳源的投加時間和投加量是污水處理(尤其是生物脫氮除磷工藝)中的關(guān)鍵控制參數(shù),直接影響出水水質(zhì)、運行成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性。以下是判斷碳源投加時間和投加量的主要依據(jù)和方法:
一、為什么要投加碳源?
在污水處理中,碳源(如乙酸鈉、甲醇、葡萄糖等)主要用于:
補充反硝化所需的電子供體(C/N 比不足時)
強化生物除磷(提供厭氧釋磷所需的揮發(fā)性脂肪酸 VFA)
提高可生化性(BOD?/COD)
當(dāng)進(jìn)水有機物濃度低(如低碳氮比廢水),微生物無法獲得足夠的碳源完成脫氮或除磷反應(yīng),就需要外加碳源。
二、如何判斷是否需要投加碳源?

1. 計算碳氮比(C/N)
反硝化所需理論 C/N ≈ 2.86(以 COD 計)或 BOD?/N ≈ 3~4
若實際進(jìn)水 C/N < 2.86,則可能需補充碳源
示例:若進(jìn)水 TN = 30 mg/L,COD = 60 mg/L → C/N = 2 < 2.86 → 需補碳
2. 監(jiān)測關(guān)鍵指標(biāo)
出水 NO??-N 或 NO??-N 偏高(反硝化不徹底)
厭氧段 ORP 過高、VFA 不足(影響聚磷菌釋磷)
生物池 MLSS 正常但脫氮效率低
三、如何確定碳源投加時間?
投加位置決定“時間”邏輯(按工藝流程):

? 最佳實踐:將碳源投加在缺氧區(qū)入口,并設(shè)置在線 ORP 或 NO??-N 儀表進(jìn)行反饋控制。
四、如何計算碳源投加量?
1. 理論計算法(基于反硝化需求)

例:Q=10,000 m³/d,需去除 NO??-N 10 mg/L,使用乙酸鈉(R≈3.43)
投加量 = 10,000 × 10 × 3.43 / 10? = 343 kg/d(以 COD 計)
再根據(jù)乙酸鈉的 COD 當(dāng)量(1 g 乙酸鈉 ≈ 0.78 g COD),換算為實物量:343 ÷ 0.78 ≈ 440 kg/d 乙酸鈉
2. 動態(tài)調(diào)控法(推薦)
安裝 在線硝氮儀 或 ORP 傳感器 在缺氧池出口
設(shè)置控制邏輯:當(dāng) NO??-N > 設(shè)定值(如 5 mg/L),自動增加碳源投加
采用 前饋+反饋控制:結(jié)合進(jìn)水流量、TN 濃度預(yù)測需求,再根據(jù)出水微調(diào)
五、注意事項
避免過量投加:導(dǎo)致出水 COD 升高、污泥膨脹、運行成本增加
碳源選擇:乙酸鈉安全性高但貴;甲醇便宜但有毒;復(fù)合碳源性價比高但成分復(fù)雜
混合均勻性:確保碳源快速分散,避免局部過量或不足
季節(jié)性調(diào)整:低溫時微生物活性下降,可能需略增投加量
六、總結(jié)口訣
“看氮算碳,缺氧投加;在線監(jiān)控,動態(tài)調(diào)節(jié)。”
通過 水質(zhì)分析 + 理論計算 + 自動控制 相結(jié)合,可科學(xué)、經(jīng)濟地確定碳源投加時間和投加量。

