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污水处理厂BAF工艺工业葡萄糖投加调试方案 污水处理厂采用“C/N池+N池+DN池”的BAF曝气生物滤池核心工艺，其中DN池为反硝化阶段，设计要求在碳源不足的情况下需补充碳源，原设计碳源为甲醇，因甲醇危险系数高，在污水处理厂调试期间专家组建议投加工业葡萄糖作为替代品以消解总氮，满足出水水质达标要求。 目的和意义 该方案编制的背景为解决污水处理厂进水碳源不足，出水总氮不达标的问题。石化工业园区污水处理厂处理污废水能力为5万吨/天，实际日平均处理量1.8万方。主要收集石化工业园区污废水、白碱滩区和三平镇生活污水，进水水质：BOD5为126mg/l，COD为186mg/l，氨氮为25mg/l，总氮为48mg/l（2014年平均数据）。九公里污水处理厂处理污水能力为5万吨/天，实际日均处理量为冬季2万方/日，夏季5万方/日。采用曝气生物滤池工艺技术，主要收集克拉玛依中心城区生活污水，进水水质：BOD5为102mg/l，COD为183mg/l，氨氮为18mg/l，总氮为22mg/l（2014年夏季平均数据）；BOD5为176mg/l，COD为281mg/l，氨氮为26mg/l，总氮为24mg/l（2014年冬季平均数据）。 该方案为两个厂反硝化工艺提供碳源投加依据，确保二级生化处理总氮达标（＜15mg/l）。 反应原理 生物脱氮机理是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2气体的过程，整个过程包括两个阶段：硝化和反硝化。 硝化反应是在好氧条件下和硝化细菌的作用下，氨态氮进一步分解、氧化成硝酸盐的生化反应过程。首先，在亚硝化单胞菌的作用下，使氨氮(NH4+)转化为亚硝酸盐NO2-N，硝化杆菌再将NO2-N氧化成稳定的硝酸盐NO3-N，后一反应较快，一般不会造成NO2-N的积累。 反硝化反应是指污水中的硝酸盐(NO3-)，在缺氧状态下，在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮(N2)的过程。反硝化是生物脱氮工艺去除TN的关键环节，而碳源的充足与否将决定缺氧对NO3--N的去除效率。反硝化速率的快慢与碳源的浓度和种类有关。酸化液中含有较多易降解的小分子有机物，是生物反硝化的有效碳源。反硝化是一个耗碳、产生碱度同时去除NO3-－N的过程，理论上还原1mg的NO3-－N需要消耗8.67mg的易降解COD。 碳源选择 从实际污水生物处理脱氮工艺来看，有机物来源主要分为系统碳源和外加碳源两大类。系统碳源是指污水处理系统本身的碳源。外加碳源多采用甲醇、工业葡萄糖等化工产品，还有许多新型碳源正在研究尝试阶段。 系统碳源优化 根据系统碳源定义，可考虑改进脱氮工艺以提高废水的可生化性，典型做法是在脱氮反应器前增加厌氧水解酸化池。厌氧生物水解酸化阶段中，大分子物质分解转化为简单化合物并分泌到细胞外，主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸等，改善了废水的可生物降解性，提高了生物脱碳效率和有机物降解速率。然而，考虑到水解池的建设运行费用，以及废水的实际情况，还需综合处理效果和经济费用等因素因地制宜地确定运行工艺及工艺条件。 外加碳源优化 （1）工业废水 各种工业废水一般都是高碳源废水，若能将其作为反硝化的外碳源，不仅能实现经济的外碳源投加方式，还能解决部分工业废水的处理问题。现在国内外有许多研究者已开始这方面探索，比如引入啤酒废水、造纸工业废水作为反硝化补充碳源。啤酒废水主要包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水和冷排水等，主要成分为糖类和蛋白质，有较好的可生化性。造纸工业废水主要是碱木素、半纤维素、脂肪酸和树脂酸等。肉类加工废水BOD5通常为600-1200mg/l，可生化性较好。制革工业废水有机物浓度高，生物降解性较好，但溶解速率很慢。有研究标明，由于微生物的共代谢作用，部分混合污水可在一定程度上提高废水的可生化性能，提高反硝化效果。 （2）有机化工产品 污水处理厂常用的外加碳源为甲醇、工业葡萄糖等，甲醇应是最理想的反硝化补充碳源，但其高成本、高毒性以及运输困难等问题让逐步被其他产品替代，目前国内污水处理厂常采用工业葡萄糖作为外加碳源。 （3）天然有机固体底物 天然有机固体底物，如甘草、芦苇等植物，萃取的甘草根、海藻等，其主要成分为纤维素。天然有机固体底物可在反硝化过程中作为菌群的生物载体和反硝化碳源，具有较大比表面积的天然有机固体底物能让更多的细菌附着，加快反硝化过程。其中营养物质的含量也是决定反硝化速率的一个重要因素。 （4）初沉污泥水解产物 初沉污泥水解产物是生物脱氮系统经济有效的可替代有机碳源。初沉污泥的水解产物中含有能被反硝化菌快速利用的生物转化挥发脂肪酸，通过控制反应条件，把厌氧消化控制在水解产酸阶段，利用产酸菌将水解产物短链脂肪酸转化为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等挥发性脂肪酸。其成本低廉，是目前的研究热点之一。 （5）垃圾渗滤液 垃圾渗滤液中富含有