1、什么是碳源的COD當(dāng)量?
前段時(shí)間有小伙伴問(wèn)COD當(dāng)量到底是什么?查閱了很多資料發(fā)現(xiàn)目前對(duì)碳源的COD當(dāng)量并沒(méi)有官方上的定義,所以根據(jù)實(shí)際中的使用習(xí)慣做一個(gè)總結(jié)性的定義,碳源的COD當(dāng)量可以理解為單位體積或者單位質(zhì)量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克數(shù),單位mg/L、mg/g或mg/kg。
碳源分干劑和液體兩種,對(duì)于干劑碳源,咱們一般以單位質(zhì)量來(lái)計(jì)算,一般是以克或者千克為單位,例如,1Kg干粉葡萄糖的COD當(dāng)量是1Kg,換算成常用的mg的單位是100萬(wàn)mg/Kg。對(duì)于液體碳源來(lái)說(shuō),行業(yè)中是以升(L)作為單位的,很多碳源廠家所宣稱的液體碳源COD當(dāng)量幾十萬(wàn),就是1L的液體碳源的COD的量,我們感覺(jué)很厲害的樣子,其實(shí)換算一下還不如98%的葡萄糖COD當(dāng)量高(密度按1kg/L算)!
當(dāng)然,碳源的好壞COD當(dāng)量不是唯一一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),利用率、性價(jià)比、脫氮效率、碳源殘留等等都要考慮的(后期如果有時(shí)間會(huì)寫(xiě)一下這些指標(biāo)),所以,COD當(dāng)量低不一定不是好碳源!例如乙酸鈉是公認(rèn)的好碳源,但是其干劑的COD當(dāng)量也只有78萬(wàn)mg/Kg,液體的乙酸鈉很多才30萬(wàn)mg/L左右,COD當(dāng)量比不過(guò)葡萄糖,價(jià)格還是葡萄糖的數(shù)倍,但是人家確實(shí)是比葡萄糖好的碳源!
2、碳源投加量計(jì)算的思路總結(jié)
碳源投加計(jì)算的思路需要從最深處入手層層剝繭來(lái)看本質(zhì),只要你看懂了本文,以后那些所謂的碳源投加計(jì)算的文章都不需要看了!
1、工藝的判斷
很多小伙伴對(duì)于碳源的投加認(rèn)知,還停留在初學(xué)階段,只認(rèn)識(shí)CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,這些比例到底啥時(shí)候用?啥工藝用呢?可能分不清楚!所以,碳源投加首先必須分清楚自己是什么工藝!除碳?脫氮?除磷?還是脫氮除磷?
如何區(qū)分?
很簡(jiǎn)單!記住這幾個(gè)判斷點(diǎn):除碳工藝就是單純的曝氣(例如單純的曝氣池、單純的MBR、接觸氧化、經(jīng)典SBR等);脫氮是經(jīng)歷的缺氧和好氧的交替(例如AO帶內(nèi)回流,氧化溝、AAO等);除磷是經(jīng)歷的厭氧與好氧的交替(AO不帶內(nèi)回流、AAO、氧化溝等);脫氮除磷是經(jīng)歷了厭氧、缺氧、好氧環(huán)境的交替(AAO、氧化溝等)。
脫氮工藝碳源一定要投加到缺氧池進(jìn)口,除磷工藝碳源一定是投加到厭氧池進(jìn)口!脫氮除磷工藝可以分布投加!
除碳工藝為什么加碳源?
這里必須啰嗦幾句,要不等理解計(jì)算后會(huì)有疑問(wèn),除碳工藝不只是除COD,還協(xié)同除氮除磷,就如同筆者雖然看著很帥,其實(shí),心靈也是很美的!所以,除碳工藝中你只要負(fù)責(zé)把這幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)比例配齊就行了,本文是碳源投加,設(shè)定的是N、TP充足的情況下,但在正常情況下,TP往往太多了,實(shí)際上不會(huì)以TP的數(shù)值去配平的,這一點(diǎn)要關(guān)注一下!
2、營(yíng)養(yǎng)比例的選擇
分清自己是什么工藝之后,就要選著營(yíng)養(yǎng)比例了!
除碳工藝:CNP比100:5:1
脫氮工藝:CN比4-6,取中間值5
除磷工藝:CP比15:1
3、碳的數(shù)值選擇
很多同行對(duì)碳源計(jì)算使用COD還是BOD比較疑惑,個(gè)人的思路是工程中使用COD計(jì)算,這樣就有一個(gè)余量的緩沖,不至于碳源投加的過(guò)量,既然一切為實(shí)際服務(wù),那什么情況下計(jì)算都選擇COD是錯(cuò)不了的!
所以,選擇COD還是BOD?
那就COD吧!
4、氮的數(shù)值選擇
對(duì)于氮的數(shù)值選擇,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略這一點(diǎn)!
記住一點(diǎn)!
除碳工藝選擇TKN(凱氏氮,氨氮+有機(jī)氮的值),不過(guò)對(duì)于市政污水,沒(méi)有工業(yè)廢水混合的情況下,有機(jī)氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的來(lái)水有沒(méi)有有機(jī)氮自己清楚,自己判斷!
脫氮工藝選擇TN(總氮,氨氮+硝態(tài)氮+有機(jī)氮的值),為什么除碳工藝沒(méi)有硝態(tài)氮,這里說(shuō)清楚一下,大家理解后就能記住了,因?yàn)閱渭兊某脊に嚕⑸餆o(wú)法利用硝態(tài)氮代謝(合成+分解)只能利用氨氮,而硝態(tài)氮對(duì)于脫氮工藝的反硝化階段恰恰是必須的電子受體(受氫體)!
5、磷的數(shù)值選擇
沒(méi)什么好說(shuō)的,數(shù)值多少就是多少!不過(guò)前面說(shuō)過(guò)TP一般過(guò)量,這個(gè)數(shù)值不用!
6、單位換算
對(duì)于碳源投加的計(jì)算,我一直強(qiáng)調(diào)其實(shí)就是單位的換算,這一步,很多小伙伴會(huì)算出錯(cuò),這個(gè)考驗(yàn)的是高中的物理知識(shí)。
不過(guò),筆者把換算過(guò)程寫(xiě)下來(lái),記住這個(gè)比例以后就不會(huì)出錯(cuò)了
1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3
7、通用公式
平常碳源投加公式都不詳細(xì)且不統(tǒng)一,本文給大家統(tǒng)一一下:
1、除碳工藝:
X=進(jìn)水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD當(dāng)量
其中:
X——除碳工藝碳源投加量
N差值1——進(jìn)水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮
C差值——進(jìn)水COD-出水COD
2、脫氮工藝:
Y=進(jìn)水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD當(dāng)量
其中:
Y——脫氮工藝碳源投加量
N差值2——進(jìn)水TN-排放要求的TN
C差值——進(jìn)水COD-出水COD
3、除磷工藝:
Z=進(jìn)水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD當(dāng)量
其中:
Z——除磷工藝碳源投加量
TP差值——進(jìn)水TP-排放要求的TP
C差值——進(jìn)水COD-出水COD
4、脫氮除磷工藝:
W=進(jìn)水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD當(dāng)量
其中:
W——脫氮除磷工藝碳源投加量
N差值2——進(jìn)水TN-排放要求的TN
TP差值——進(jìn)水TP-排放要求的TP
C差值——進(jìn)水COD-出水COD