外加碳源类型对反硝化脱氮过程的影响

《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着工业和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮污染成为水环境治理的重要难题。

SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式活性污泥法）工艺作为一种高效的污水处理技术，具有操作灵活、适应性强等优点，广泛应用于污水处理领域。

生物脱氮作为SBR工艺的重要环节，其效果直接影响到出水水质。

同时，外加碳源作为一种强化生物脱氮的手段，也被广泛研究。

本文旨在研究SBR工艺生物脱氮及外加碳源的效果，为实际工程应用提供理论依据。

二、SBR工艺生物脱氮原理及研究现状SBR工艺是一种按间歇方式运行的处理工艺，通过周期性改变反应条件，实现污水的高效处理。

生物脱氮是SBR工艺的核心环节，主要通过硝化与反硝化作用实现。

硝化作用由自养型好氧菌完成，将氨氮氧化为硝酸盐；反硝化作用由异养型厌氧菌完成，将硝酸盐还原为氮气。

两者结合，实现生物脱氮的目的。

近年来，SBR工艺生物脱氮的研究主要集中在优化运行参数、提高脱氮效率等方面。

然而，在实际应用中，由于进水氮负荷、水温、pH值等因素的影响，SBR工艺的生物脱氮效果往往难以达到预期。

因此，有必要研究外加碳源对SBR工艺生物脱氮的影响。

三、外加碳源对SBR工艺生物脱氮的影响外加碳源是指向污水处理系统中投加有机碳源，以提高反硝化过程的电子供体浓度，从而促进反硝化速率。

常见的外加碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖等。

研究表明，外加碳源可以显著提高SBR工艺的生物脱氮效果。

一方面，外加碳源为异养型厌氧菌提供了充足的电子供体，加速了反硝化速率；另一方面，外加碳源可以改善污泥的活性，提高污泥对氮的去除能力。

此外，外加碳源还可以调节系统的pH值，有利于硝化与反硝化过程的进行。

四、实验方法与结果分析1. 实验方法本实验采用SBR工艺，分别设置外加碳源组（甲醇）和对照组（无外加碳源），在相同条件下运行一定周期。

通过监测进出水的氨氮、硝酸盐氮等指标，分析SBR工艺的生物脱氮效果及外加碳源的影响。

不同类型碳源及其投加量对污泥反硝化的影响研究吴代顺;桂丽娟;陈晓志;侯红勋【摘要】In order to investigate the effects of different types and dosages of carbon sources on denitrification of activated sludge which was taken from the aeration phase of SBR technology sewage treatment plant,four different types of carbon sources, i. e. sodium acetate, ethanol, glucose and methanol were selected respectively at the level of MLSS 3500mg/L,pH 7. 2 ～8. 0,and temperature 26 ± 0. 5℃ with first aerobic aeration (1. 5 hours) plus anoxic agitation mixing with additional carbon sources. The results showed: (1) with sodium acetate as the carbon source, the denitrification rate was 13. 27 mgN / (L · h); (2)compared with sodium acetate, the reaction was similar with the ethanol as the carbon resource of denit rification, but denitrification rate was 4. 2 mgN/(L · h) ; (3)glucose was more difficult to be used as the carbon resource for denitrification with the average denitrification rate 1 mgN/(L · h) ; (4) when adding methanol as carbon source, there was no obvious effect on denitrification. In practical engineering, to meet the need for short-term dosing carbonsource,sodium acetate is recommended to be used.%为了考察不同种类外加碳源及其投加量对反硝化的影响,以间歇式活性污泥法(SBR)工艺污水处理厂曝气阶段活性污泥为研宛对象,分别以乙酸钠、乙醇、葡萄糖以及甲醉等碳源,并雏持混合液悬浮固体浓度(MLSS)3500mg/L,Ph 7.2～8.0,温度26±0.5℃,并对SBR反应器按照先好氧曝气(1.5h)后投加碳源缺氧搅拌的模式进行反硝化试验研究.结果表明:1)以乙酸钠为碳源时,反硝化速率为13.27mgN/(L·h),比反硝化速率为3.8mgN/Gmlss·h；2)以乙醇为碳源时,反硝化速率较慢,为4.2mgN/(L·h),比反硝化速率为1.2mgN/Gmlss·h;3)以葡萄糖作为碳源时,反应速率更慢,平均反硝化速率约为1mg/(L·h);4)以甲醇作为碳源时,对NO2-N的去除没有明显作用.在实际工程中,需要短期投加碳源,建议采用乙酸钠.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2012(031)003【总页数】5页(P99-103)【关键词】SBR;反硝化;碳源;投加量;反硝化速率【作者】吴代顺;桂丽娟;陈晓志;侯红勋【作者单位】福建师范大学福清分校生物与化学工程系,福建福清350300;安徽国祯环保节能科技股份有限公司,安徽合肥230088;福建师范大学福清分校生物与化学工程系,福建福清350300;安徽国祯环保节能科技股份有限公司,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】X703.5因城市化进程不断加快，生活污水排放量和富营养化物质增多，导致湖泊、水库富营养化日益严重.目前各相关部门已要求污水处理厂首先利用生物脱氮除磷，然后才能将污水排入受纳水体，以防污染环境.硝化反硝化脱氮是高效的生物脱氮技术，目前在污水处理领域有着广泛的应用［1－2］.在微生物脱氮方面，进行反硝化作用时，异养反硝化菌需消耗作为碳源并提供能量的外加有机物［3－5］.我国现行污水处理厂，特别在我国南方地区的污水处理厂普遍存在脱氮碳源不足而引起反硝化效率降低的问题，这已成为制约生物脱氮效率的重要因素，因此需要考虑投用外加碳源以满足反硝化脱氮电子供体的要求［6］.外加碳源种类繁多，目前常用的外投碳源主要包括：甲醇、乙醇、乙酸钠、初沉池污泥和一些工业的废弃产物等［7－11］.早期对碳源的研究有：污泥对不同碳源的适应时间，如彭永臻［12］曾指出污泥对乙酸钠表现出自适应性，而对甲醇的适应时间较长.相关研究还证明了不同碳源反硝化速率差别较大［13］.而目前，许多污水处理厂并不需要常年投加碳源，因此需要优选碳源及其投加量，以达到最大的经济效益.本研究分别采用甲醇、乙醇、乙酸钠、葡萄糖作为一次性外加碳源，研究微生物在一定硝态氮浓度下，随着反应时间的不同，反硝化脱氮的过程和效果.目前部分污水处理厂TN达不到一级A标准，需要间歇性投加碳源.因此试验结果对采用SBR及其衍生工艺的水厂进行提标改造具有一定的实际指导意义和参考价值.1 材料与方法1.1 试验用水来源和水质污水以及活性污泥均来源于合肥市某市政污水处理厂，该污水厂采用的是SBR衍生工艺—CASS工艺.周边服务区的排水体制为雨污合流制，因此全年下来水质波动较大而且成分复杂.该厂进水水质为水质波动相对均匀的旱季，如表1所示.表1 进水水质Tab.1 Actual quality of feed water mg／L指标 CODCr BOD5 NH4＋-N TN SS TP范围 97～295 40～123 13～25 19～36 58～153 1.7～4.5均值186 79 19 27 106 3.21.2 试验装置和方法SBR试验装置见图1.试验所用SBR反应器由有机玻璃制成，上部为圆柱形，下部为圆锥体，直径为200mm，高为500mm，有效容积为10L，共6个.由污水处理智能控制器控制进水、曝气、沉淀、排水和闲置全过程，并根据需要，选定各段的启动、关闭时间.在反应器壁的垂直方向设置一排间隔为10 cm的取样口，用于取样和排水.底部设有放空阀，用于放空和排泥.以电动搅拌桨搅拌，采用微孔砂头曝气器曝气，曝气量由转子流量计调节.pH、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）探头置于反应器内，在线监测各个指标变化.图1 试验装置Fig.1 Experimental setup为了排除干扰，对4种不同的碳源进行分阶段投加，每一阶段所取污泥都来自于该厂同一反应池曝气阶段的污泥混合液.将污泥混合液平均分入SBR1～SBR6中，维持6个SBR系统中 MLSS为3 500mg／L左右（污水处理厂 MLSS设计值）.6个SBR反应器同步运行，恒定曝气量在0.4m3／h，好氧曝气1.5h.之后，向6个SBR投加同类但不同量的碳源进行缺氧搅拌，定时取水样进行分析.碳源种类及投加量详见表2.试验维持了3个月.为了更接近于实际污水的处理，本实验直接利用生活污水先进行硝化作用产生硝酸盐，因此各个阶段的起始硝酸盐浓度有所不同.而污泥对不同碳源的适应性不同，因此针对不同碳源设置的反硝化时间不同，设置原则为：若硝酸盐浓度不再变化，则停止缺氧搅拌.在缺氧搅拌阶段的DO一般都维持在0.5mg／L以下.1.3 检测分析项NH4＋-N：纳氏试剂分光光度法；NO3－－N：麝香草酚分光光度法；NO2－－N：N-（1－萘基）-乙二胺光度法；PO43－－P：抗坏血酸分光光度法；SV、SVI、MLSS和MLVSS等均采用国家标准方法测定［14］；DO、pH、ORP和温度采用 WTW inoLab Oxi level2实验室台式溶解氧仪在线检测.表2 各阶段不同碳源的投加量Tab.2 Different carbon source dosage of each stage阶段一二三四碳源乙酸钠乙醇葡萄糖甲醇起始 NO3－-N浓度／（mg·L－1） 20.79 15.89 19.65 26.80反应时长／h 180 300 240 180投加量（以CODCr计）／（mg·L－1）SBR1 0 SBR2 30 SBR3 60 SBR4 90 SBR5 120 SBR6 1502 结果与分析2.1 以乙酸钠为碳源对反硝化的影响采用乙酸钠作为碳源，采取6个投加量水平进行反硝化试验，只取CODCr＝30mg／L，CODCr＝90 mg／L，CODCr＝150mg／L进行过程分析.试验中混合液 MLSS均维持在3 500mg／L左右，起始NO3－－N含量均为20.79mg／L. 图2为3个不同投加量水平下反硝化过程中NO3－－N含量的变化曲线.图2 不同乙酸钠投加量对反硝化的影响Fig.2 Effect of dosing acetic acid sodium on denitrification当CODCr投加量为30mg／L时，从0min到20 min，NO3－－N浓度不断下降，这是因为在缺氧搅拌阶段发生反硝化反应，反硝化菌利用投加的碳源还原NO3－－N，溶液中的 NO3－－N 含量降低；从20 min到180min，碳源含量不足，NO3－－N含量基本保持不变.当CODCr投加量为90mg／L和150mg／L时，从0min到90min，反硝化菌利用投加乙酸钠作为供氢体，以NO3－－N为电子受体进行反硝化反应，使水中NO3－－N含量逐渐下降.90min到180min，CODCr投加量为90mg／L时，水样中NO3－－N含量处于平台，这是由于碳源消耗完，几乎不进行反硝化反应.而CODCr投加量为150mg／L时，几乎完全去除水样中的NO3－－N，这是因为投加了足量碳源，反应进行的比较彻底.从图2中还可以看出，反硝化呈零级动力学反应，速率为13.27mg／L·h，比反硝化速率为3.8mgN／gMLSS·h.2.2 以乙醇为碳源对反硝化进程的影响采用乙醇作为碳源，采取6个投加量水平进行反硝化试验，只取 CODCr＝30mg ／L，CODCr＝90 mg／L，CODCr＝150mg／L进行过程分析.试验中MLSS均维持在3 500mg／L左右，起始 NO3－－N含量均为15.89mg／L.图3为3个不同碳源投加量水平下180min内反硝化过程中NO3－－N含量的变化曲线.图3 不同乙醇投加量对反硝化的影响Fig.3 Effect of dosing alcohol on denitrification由图3可知，当CODCr投加量为30mg／L时，从0min到120min，在缺氧搅拌环境下发生反硝化反应，反硝化菌利用投加的碳源还原NO3－－N，使混合液中NO3－－N浓度不断下降；从120min到300 min，投加的碳源被用尽，反硝化反应缺少碳源，NO3－－N不能被进一步去除，其含量维持不变.当CODCr投加量为90mg／L和150mg／L时，从0min到240min，反硝化菌利用投加的乙醇作为能源物质，进行反硝化反应，使NO3－－N含量逐渐下降.不同的是，240min到300min，CODCr投加量为90 mg／L时，NO3－－N含量几乎处于平台；而 CODCr投加量为150mg／L时，由于碳源充足，NO3－－N含量继续下降直至为0.反硝化过程呈零级动力学反应，其反硝化速率为4.2mg／L·h，比反硝化速率为1.2mgN／gMLSS·h.与乙酸钠相比，投加乙醇为外加碳源进行反硝化，反硝化速率较慢，要达到相同的反硝化效果，所需反应时间较长.2.3 投加葡萄糖为碳源对反硝化的影响各反应器污泥浓度保持在3 500mg／L，起始NO3－－N含量均为19.65mg／L，以葡萄糖作为碳源，分别取 CODCr投加量为30，90，150mg／L的3个样品进行过程分析，反应时间都为240min.试验结果如图4所示.图4 投加葡萄糖对反硝化的影响Fig.4 Effect of dosing glucose on denitrification由图4可以看出，在3个葡萄糖投量水平下，NO3－－N均未得到有效去除.2.4 以甲醇为碳源对反硝化的影响各反应器污泥浓度保持3 500mg／L，起始硝酸盐氮（NO3－－N）含量均为26.80mg／L，以甲醇作为碳源时，分别取CODCr投加量30，90，150mg／L的3个样品进行过程分析，反应时间都为180min.试验结果如图5所示.图5 投加甲醇对反硝化的影响Fig.5 Effect of dosing methanol on denitrification3个投加量水平下，NO3－－N都几乎处于一个平台，最后 NO3－－N 去除率分别为0、4.6%和5.7%.由此可见，当以甲醇作为外碳源时，系统CODCr／N比由1.1提高到5.6，NO3－－N 的去除率只是在一个小范围内有所增加，对NO3－－N几乎没有什么去除效果，其原因是，尽管甲醇也是易于降解的低分子有机物，理论上说，碳源分子越小，反硝化菌利用越好，污水的脱氮效果更好［15］，但是甲醇对水生微生物有弱毒作用［16］，抑制了反硝化细菌体内酶的作用，进而影响了反硝化反应的进行.因此当系统进水由于碳源不足需要投加外加碳源时，利用甲醇为补充碳源，活性污泥不能迅速地响应进水水质的变化，而且其毒性也会对环境造成潜在的危险，进而影响出水水质.3 讨论在污泥未经驯化的条件下，乙酸钠为最适宜的碳源，反硝化速率最快，最佳COD／N为5.8∶1；乙醇的反硝化速率次之，最佳COD／N为6.6∶1，而葡萄糖和甲醇在一次性投加应用时几乎对NO3－-N的去除没有明显作用，不能作为反硝化作用的碳源.反硝化过程中，还原态物质增多，ORP快速下降，pH小幅上升.反硝化过程中需要大量的电子供体.因此，生物脱氮系统的反硝化能力与可利用碳源的量有关，即COD／N.它表征了去除硝酸盐所需要的可利用的有机物量.根据反硝化反应式可知，每去除1mgNO3－-N需要2.86mg易生物降解COD （bsCOD）.有研究表明，对于不同种类的碳源，通过不同的呼吸途径，不仅产生的能量不同，而且细胞的产率也大不相同［17］.若有机物转化成细胞的百分率越大，则有机物的利用率越低，对其的需求量越大.因此细胞产率低的有机物质容易作为碳源.一般来说，单碳化合物的细胞产率比较低，这是因为由单碳化合物合成细胞组分所需的能量大，这样阻力的存在阻止了细胞的生长.笔者分析，本实验中，在起始硝态氮浓度为15～27mg／L的条件下，乙酸钠分子间的羧基比乙醇分子间的羟基稳定，合成细胞组分所需能量大，因此所需碳氮比比乙醇低.葡萄糖之所以不能有效地成为碳源，其中原因之一就是葡萄糖是多碳化合物，其转化的细胞产率高，对其利用比较困难，对NO3－-N的去除作用不明显.而甲醇虽然是单碳化合物，但获得满意的去除效率所需的COD／N，与污泥特性也有关，甲醇有弱毒性，污泥对其难以快速适应.微生物反硝化过程中代谢碳源所经过的中间过程因碳源的种类的不同而有所差异，有的复杂，有的简单，因而造成了不同碳源的反硝化速率的差异.对于乙酸钠，它首先与辅酶A结合形成乙酰辅酶a，乙酰辅酶a进入三羧酸循环，为反硝化过程提供电子及能量，此过程相对简单.而乙醇的降解途径较乙酸钠复杂.一般来讲，有机碳源代谢途径越是复杂，其反硝化速率越低［18］.故乙酸钠的反硝化速率最高，而乙醇次之.葡萄糖作为相对复杂的有机化合物，首先需转化为丙酮酸，然后进一步降解，因此，其反硝化速率最慢.4 结论与建议本文考察了短期投加碳源情况下，在没有经过长期驯化作用下不同碳源对反硝化的影响.1）乙酸钠为最适宜的碳源；投加的COD与NO3－－N的去除量近似成正比关系，最佳COD／N为5.8∶1；反硝化为零级动力学过程，反硝化速率为13.27mg／（L·h），比反硝化速率为3.8mgN／gMLSS·h.2）以乙醇为碳源，反应与乙酸钠类似，最佳COD／N为6.6∶1，反硝化速率为4.2mg／L·h，比反硝化速率为1.2mgN／gMLSS·h.3）投加葡萄糖时，污泥比较难利用其作为反硝化的碳源，反硝化速率约为1mg／（L·h）.4）投加甲醇作为碳源时，对NO3－－N的去除没有明显作用.【相关文献】［1］ Chiu Y C，Lee L L，Chang C N，et a1.Control of carbon and ammonium ratio for simultaneous nitrifcation anddenitrification in a sequencing batch bioreactor［J］.International Biodeterioration ＆ Biodegradation，2007（59）：l-7.［2］ Li Y Z，He Y L，Ohandj D G，et al.Simultaneous nitrification－denitrification achieved by an innovative internal－loop airliftMBR：Comparative study ［J］.Bioresource Technology，2008，99：5867－5872.［3］郑平.硝化作用的生化原理［J］.微生物学通报，1999，26（3）：215－217.［4］郑平.硝化作用的生化原理［J］.微生物学通报，1999，26（3）：215－217.［5］ Aslan S，Dahab M.Nitritation and denitritation of ammon i－um－rich wastewater using fluidized－bed biofilm reactors［J］.Journal of Hazardous 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众所周知，过多氮磷会引起水环境恶化，因此，为保护我们所生活的环境，去除污水处理中氮磷是势在必行。

但在需要脱氮的污水中，如碳源不足导致反硝化的去除率低，则会导致出水TN超标，那么需要哪种碳源比较好呢?下边，为使大家有所进一步的了解，现将目前应用比较广泛的碳源做一个对比，快来围观吧。

1、甲醇普遍认为甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势。

阎宁发现，在甲醇碳源不足时，存在亚硝酸盐积累的现象。

以甲醇为碳源时的反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍，最佳碳氮比（COD：氨氮）为2.8～3.2 。

从目前研究来看，甲醇作为碳源时，C/N>5 时能达到较好的效果，但其弊端有三点：①作为化学药剂，成本相对较高；②响应时间较慢，甲醇并不能被所有微生物利用，当投加甲醇后，需要一定的适应期直到它完全富集，发挥全部效果，当用于污水处理厂应急投加碳源时效果不佳；③甲醇具有一定的毒害作用，长期用甲醇作为碳源，对尾水的排放也会造成一定的影响。

2、乙酸钠乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程，能用作水厂运行时的应急处理。

乙酸钠由于是小分子有机酸的原因，反硝化菌易于利用，脱氮效果是最好的。

但是，由于价格较为昂贵，污泥产率高，且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的攻关难题，所以，将乙酸钠应用于污水处理厂的大规模投加几乎不可能。

3、糖类糖类物质中，以面粉、蔗糖、葡萄糖为主，由于葡萄糖是最简单的糖，所以目前研究比较多。

当碳源充足时，以葡萄糖为碳源的最佳碳氮比较甲醇为碳源时高得多，为6∶1～7∶1 。

碳源类型对硝氮的比还原速率几乎没有影响，对亚硝氮的比积累速率影响较大，只有葡萄糖在该研究中没发现积累现象。

以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源处理效果不错，可是，它作为一种多分子化合物，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，增加出水中COD的值，影响出水水质，同时，与醇类碳源相比，糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。

4、污泥水解上清液生物转化VFA 来源于污泥水解的上清液，由于水解所产生的VFA 拥有很高的反硝化速率，碳源可以直接由污水厂内部提供，在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题，所以它是目前比较有优势的碳源。

《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的推进，水污染问题日益突出，其中氮污染已经成为一个亟待解决的问题。

SBR （Sequencing Batch Reactor，序批式活性污泥法）工艺作为一种新型的污水处理技术，具有操作灵活、处理效果好等优点，被广泛应用于生物脱氮领域。

本文以SBR工艺为研究对象，对其生物脱氮及外加碳源的效果进行研究。

二、SBR工艺概述SBR工艺是一种周期性运行、分批操作的污水处理工艺，通过周期性的进水、曝气、沉淀、排水等过程，达到去除有机物和脱氮除磷的目的。

其特点在于灵活的操作方式，使得该工艺可以根据不同的水质情况调整运行策略，从而实现对污水的高效处理。

三、SBR工艺生物脱氮效果研究1. 生物脱氮原理SBR工艺中的生物脱氮主要通过氨化、硝化和反硝化三个过程实现。

在曝气阶段，通过微生物的作用将氨氮转化为硝酸盐；在沉淀和排水阶段，通过厌氧环境下的反硝化作用将硝酸盐还原为氮气，从而实现脱氮。

2. 实验方法与结果本研究采用SBR工艺处理模拟生活污水，通过调整曝气时间、沉淀时间等参数，研究生物脱氮的效果。

实验结果表明，在适宜的条件下，SBR工艺能够有效地去除污水中的氮元素，达到良好的脱氮效果。

四、外加碳源对SBR工艺脱氮效果的影响研究1. 外加碳源的作用外加碳源可以提高反硝化过程中的电子供体浓度，从而提高脱氮效率。

此外，适当的碳源还可以为微生物提供营养，促进其生长繁殖。

2. 实验方法与结果本研究通过向SBR反应器中添加不同种类的碳源（如甲醇、乙酸等），研究外加碳源对SBR工艺脱氮效果的影响。

实验结果表明，适当的外加碳源可以显著提高SBR工艺的脱氮效率。

其中，甲醇作为碳源时，脱氮效果最为显著。

此外，外加碳源还可以提高污泥的活性，有利于提高整个污水处理系统的稳定性。

五、结论本研究通过实验研究了SBR工艺的生物脱氮效果及外加碳源对脱氮效果的影响。

结果表明，SBR工艺具有较好的生物脱氮能力，外加碳源可以进一步提高脱氮效率。

乙醇作为生活污水同步硝化反硝化脱氮外碳源可行性研究引言：生活污水中的氮是一种常见的污染物，它对水体环境和生物造成严重影响。

现有的生活污水处理方法中，硝化和反硝化是一种常用的脱氮技术。

在硝化反硝化过程中，合适的外源碳源对微生物的繁殖和代谢具有重要作用。

本文将研究乙醇作为生活污水同步硝化反硝化脱氮的外碳源的可行性。

方法：1.实验设备：实验室规模的硝化反硝化反应器，包括硝化反应器和反硝化反应器。

2.实验条件：控制温度、pH值和氧化还原电位等条件，以探究乙醇作为外碳源在硝化反硝化过程中的效果。

3.操作方法：将一定浓度的乙醇添加到生活污水中，通过控制反应器中氧气的供给方式和浓度，控制硝化和反硝化的过程。

4.实验数据采集：实时记录反应器中溶解氧、硝氮、亚硝氮、氨氮、乙醇和pH值等指标的变化。

结果：实验结果显示，乙醇作为生活污水同步硝化反硝化脱氮的外碳源具有良好的可行性。

1.乙醇可以促进硝化和反硝化过程中细菌的繁殖和代谢，加快反应速率。

2.乙醇可以提供足够的碳源，使微生物在缺氧条件下进行反硝化作用，有效降低氮的含量。

3.乙醇作为外源碳源可以稳定控制硝化反硝化过程中的pH值，保持合适的环境条件，提高脱氮效果。

讨论：1.乙醇作为生活污水同步硝化反硝化脱氮的外碳源具有较好的经济性和环保性。

乙醇是一种可再生的生物质能源，资源丰富，而且生活污水中含有可利用的有机物，可以实现资源的循环利用。

2.乙醇作为外源碳源可以在一定程度上降低硝化反硝化过程的能量消耗，降低运营成本。

3.乙醇的投加量需要进行合理控制，过高的乙醇浓度可能抑制微生物的生长和代谢，影响脱氮效果。

结论：乙醇作为生活污水同步硝化反硝化脱氮的外碳源具有良好的可行性。

通过合理控制投加量和环境条件，乙醇可以促进硝化和反硝化过程，提高脱氮效果。

在生活污水处理中，可以考虑将乙醇作为一种可替代的外碳源，实现高效降解氮废物的目的，同时减少能源消耗和环境污染。

碳源投加量对去除总氮的研究摘要：针对进水COD低，总氮高的城市污水，通过投加乙酸钠作为外加碳源，有效去除总氮的试验研究，总结并分析实验数据，为污水厂的运行提供理论指导。

数据表明：在C/N为6.25：1时，总氮从24.039降低到1.211mg/L；出水达到天津市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB12/599-2015），费用较为经济。

关键词：乙酸钠；碳源；总氮；碳氮比我国城市污水中的氮、磷浓度偏高，而COD浓度较低，BOD浓度则更低；城市污水处理厂在提标改造过程中，对总氮的要求越来越高，为保证出水总氮达标，需投加一定量的外源性碳源[1]。

在外加碳源的选择上，甲醇成本较高、响应时间慢、具有一定的毒害作用；乙醇作为碳源时，反硝化速率不如甲醇高，但无毒性[2]；乙酸钠作为碳源可立即获得响应，可作为水厂运行过程中的应急处理使用；并且乙酸钠作为单一碳源时，对总氮去除能力更强[3]，因此，以乙酸钠为碳源进行投加实验，为污水处理厂的工艺调整和优化运行提供依据[4]。

1材料与方法1.1 试验测定装置试验测定装置主要采用JJ-4六联搅拌器（见图1）。

其中，烧杯反应器有效容积为3L，直径150mm，高225mm，模拟缺氧池试验过程中，搅拌器转速设为25r/min，控制氧气溶入，模拟好氧池试验过程中，停止搅拌器，在各烧杯中放入一个曝气头（见图2），给活性污泥充氧。

图1 六联搅拌器图2 增氧机及曝气头1.2 试验原水原水与污泥混合液：实验原水取自天津武清某城镇污水处理厂，该厂采用“改良A2/O+混凝过滤+消毒”的工艺。

取水位置为生物反应池缺氧池前端，原水与二沉池回流污泥及回流硝化液已充分混合，与水厂运行情况完全吻合。

1.3 试验测定方法（1）取原水与活性污泥混合后的液体，摇匀后，用量筒分别量取容积为2L的混合液，倒入标号为1-3#的烧杯中备用；（2）将烧杯放在六联搅拌器下，称量不同质量的乙酸钠，打开搅拌器计时，缺氧搅拌时间为分别为2小时、3小时、3.5小时、4小时，之后停搅拌器，待污泥沉降后，用滤纸过滤100mL上清液，测其总氮、磷酸盐、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮；（3）取下搅拌器浆叶，将3个曝气头分别放入1-3#的烧杯中，调节气量至均匀，无污泥沉淀现象发生；6小时停止曝气，沉淀1.5小时后，用滤纸过滤100mL上清液，测其总氮、磷酸盐、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮；（4）乙酸钠投加量根据总氮值及碳氮比计算得出。

2013年 第1期 广 东 化 工 第40卷 总第243期 · 95 ·不同碳源对垃圾渗滤液脱氮效果的影响范爱军(广东省江门市固体废物处理有限公司，广东 江门 529000)[摘 要]垃圾渗滤液具有机物成分复杂、氮含量高、毒性大、可生化性差等特点，经过常规工艺和高级氧化处理后的垃圾渗滤液，其总氮含量仍然较高，且主要以硝态氮的形式存在。

垃圾渗滤液深度处理，必须在有可生化的外加碳源才可实现生物脱氮。

试验探索了投加不同碳源的情况下，生物滤池反应器的脱氮效果，结果表明：脱氮效率从高到低排序依次是甲醇、葡糖糖、蔗糖，它们的反硝化效率分别是80 %、60 %与50 %。

[关键词]垃圾渗滤液；碳源；脱氮[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0095-02Effect of Different Carbon Source to Nitrogen Removal of Landfill LeachateFan Aijun(Jiangmen Solid Waste Disposal Co., Ltd., Jiangmen 529000, China)Abstract: Landfill leachate has the features of complicated organic composition, high nitrogen content, biological toxity and poor biodegradability. After routine treatment, nitrogen concentration of the landfill leachate was still high in the form of nitrate nitrogen. Biological reactor was used as the further treatment to remove nitrogen in the landfill leachate after advanced oxidation process. Extra biodegradable carbon sources were required for biological nitrogen removal. Different carbon resources were added into the reactor to study the nitrogen removal efficiency. It could be concluded that carbon sources promoted the growth of denitrifier, and the denitrification performance for the bio-reactor when adding carbon source were: methanol>glucose>sucrose, and the nitrification efficiencies were 80 %, 60 % and 50 % respectively.Keywords: landfill leachate ；carbon source ；nitrogen removal垃圾填埋渗滤液中含有多种难降解有机成分及氨氮，具有污染物浓度高、毒性强、水质和水量波动大等特点。

反硝化的过程其实就是脱氮的过程。

反硝化细菌在缺氧条件下可以释放氮。

能进行反硝化作用的只有少数细菌。

由于反硝化细菌也需要有营养供给，我们为您具体解释一下反硝化需要碳源的原因是什么？在需要脱氮的污水中，往往是碳源不足导致反硝化的去除率低，导致出水TN超标，所以外加碳源成为了目前唯一适用于实践的手段，目前碳源一般有甲醇、乙酸钠、面粉、葡萄糖等。

下面就目前应用比较广泛的碳源做一个对比，让大家对各种碳源的优缺点有初步的了解。

1、甲醇普遍认为甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势。

在甲醇碳源不足时，存在亚硝酸盐积累的现象。

以甲醇为碳源时的反硝化速率比以葡萄糖为碳源时快3倍，最佳碳氮比为2.8～3.2。

2、乙酸钠乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程，能用作水厂运行时的应急处理。

乙酸钠由于是小分子有机酸的原因，反硝化菌易于利用，脱氮效果是最好的。

但是，由于价格较为昂贵，污泥产率高，且目前污水厂的污泥处置问题也是一个较大的攻关难题。

3、污泥水解上清液生物转化VFA来源于污泥水解的上清液，由于水解所产生的VFA拥有很高的反硝化速率，碳源可以直接由污水厂内部提供，在污泥减容的同时还减少了碳源运输方面的问题，所以它是目前比较有优势的碳源。

可是，对于不同的污泥，不同的水解条件，所产生的污泥中VFA的成分有较大的差别，而由于成分不同，又能引起反硝化速率的不同。

除此以外，若直接将水解污泥作为外碳源，还要考虑到污泥水解过程中氮磷的释放问题，这部分氮磷若以碳源的形式投加到污水中，势必会增加污水处理厂的氮磷负荷。

4、糖类糖类物质中，以面粉、蔗糖、葡萄糖为主，由于葡萄糖是最简单的糖，所以目前研究比较多。

当碳源充足时，以葡萄糖为碳源的最佳碳氮比较甲醇为碳源时高得多，为6∶1～7∶1。

以葡萄糖为代表的糖类物质作为外加碳源处理效果不错，它作为一种多分子化合物，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，增加出水中COD的值，影响出水水质，同时，与醇类碳源相比，糖类物质更容易产生亚硝态氮积累的现象。

32工业安全与环保I ndust r i al Saf e t y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on2013年第39卷第9期Sep t em b er 2013不同固体碳源类型对反硝化实验的效果研究裴廷权1’2’3杨小毛1’2李旭宁3刘欢3(1．北京大学环境科学与工程学院北京100871；2．北京大学香港科技大学深圳研修院广东深圳518057；3．深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司广东深圳518057)摘要以不同碳源(PBS 、PI -I B 和陈米)条件下的反应器为研究对象，投加PB S 和PH B 后，系统对N I -13一N 的去除效果明显，去除率分别为PB S 一14．29％．96．55％和PI -I B 一57．89％一96．55％，而投加陈米后，出水N }k —N 浓度比原水有所增加，均小于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B 18918--2002)一级A 标准。

投加PB S 和PH B 的T N 去除效果不佳，去除率分别为一35．49％～69．42％和一26．12％。

64．64％，而投加陈米后对．I N 的去除效果显著，'I N 去除率为33．43％。

93．37％。

结果表明，采用陈米作为低C ／N 污水生物处理中反硝化的碳源是可行的。

关键词固体碳源生物脱氮生物反硝化污水处理St udyont he E f f ect s of D i f f er en t T ypes of Sol i d C ar bonSour c esonD eni t r i f i cat i on Experi m en 协P ⅡTi ngquanl ，23ⅥⅢG X i a oma01，2Llxuni I 辞删H uan3(1．S chool of Ear i r onm enm lSde nceandEngineering ，撕University 蜥】00871)A bs 妇dP B S ．P H B a nd a ged r i ce a ∞appl i edR ．qcarbon 眦er esp ect i v el y t o l ow C ／N was t ew at er ．N H 3一N re m ova l i s obfi om f or t he deni t r i f i eat i on sys t em a ft e m ddi ng P B S a nd PH B ．t he r em oval r at eof N H 3一N i s 一14．29％一96．55％and一57．89％～96．55％r es pec t i vel y ．The ef f l u ent N I -13一N con cent r at i on ha s i ncr e ase d t han t he r awwat e,r af ter addi ng age d r i ce ，i s l ess t ha n t hef ir st 舯deB ofD iscl la 啦St andardof P buut a nt s f or M uni c i pal Was t ew at er Tre at m e nt Pl ant (GB l 8918—2002)．‰rem ovalef f ect of TNi S notn Ogood af ter a ddi ng P B S a nd PHB a nd t he r em oval r at e i s 一35．49％一69．42％an d 一26．12％一64．64％r es pect i vel y ；how ever ，t h e re m ova l r at e of T B iS r em ar kabl e f or t he ad di t i o n of a 剃ri ce a ndt here m ova l r at e of TN c 蛐reach33．43％一93．37％．‰r esult ss ho w t hat us i ng age d r i ce8．8adeni t r i f i cat i on c 班r bon$ol l r ce i nt he l ow c ／N w a st ew a t e r bi ol o gi cal t r ea t m e nt is f eas i bl e ．K eyW or dssol i d cit l r bo ns ouI ℃ebi ol o gi cal ni t r og en r emoval bi ol og i cal deni t r i i i eat i onw a s t ew a t er t xea t m e nt0引言近年来，以廉价并可持续释放碳源的固态有机碳源来代替传统碳源的研究已成为新的热点[1]1。

反硝化作用不仅在只在土壤中进行，同样在一些污水处理过程中也有一定的作用。

碳源可以理解成反硝化过程中的额外能量来源。

当污水厂进水指标过低时，污水中的营养不足以提供微生物来活动时，对于这种额外投放的有机化合物就成为碳源。

我们来具体了解一下碳源对于反硝化的影响因素有哪些？
碳源对生物反硝化的影响主要表现为:
①对于高浓度含氨氮废水(一般都需要投加碱),碳源不足会使反硝化过程的产碱量降低,这将增大其硝化过程的外加碱量;并且由于反硝化进行不彻底,使出水中存在大量的NO_2~,出水COD增大;
②碳源种类对反硝化效果有较大影响,单一基质和混合废水对反硝化反应的进程有不同的影响。

反硝化反应在自然界具有重要意义，是氮循环的关键一环，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少，消除因硝酸积累对生物的毒害作用。

它和厌氧铵氧化一起，组成自然界被固定的氮元素重新回到大气中的途径。

农业生产方面，反硝化作用使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利。

农业上常进行中耕松土，以防止反硝化作用。

在环境保护方面，反硝化反应和硝化反应一起可以构成不同工艺流程，是生物除氮的主要方法，在全球范围内的污水处理厂中被广泛应用。

污水处理中所利用的反硝化菌为异养菌，其生长速度很快，但是需要外部的有机碳源，在实际运行中，有时会添加少量甲醇等有机物以保证反硝化过程顺利进行。

反硝化碳源包括：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乙酸钠、稀醋酸等等。

河南翰润环境科技有限公司目前已有十余家市政及工业污水处理厂碳源供应。

《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速，水体富营养化问题日益严重，其中氮污染成为了一个亟待解决的问题。

SBR （Sequencing Batch Reactor，序批式生物反应器）工艺作为一种有效的污水处理技术，具有操作灵活、节能等优点，在生物脱氮领域得到了广泛应用。

然而，SBR工艺在处理高氮废水时，常常需要外加碳源以提高生物脱氮效果。

因此，本研究旨在探讨SBR 工艺生物脱氮的机理及外加碳源对脱氮效果的影响。

二、SBR工艺生物脱氮机理SBR工艺是一种间歇运行的生物反应器，通过周期性的进水、反应、沉淀、排水和闲置等步骤实现污水的生物处理。

在生物脱氮过程中，SBR工艺主要通过氨化、硝化和反硝化等过程实现氮的去除。

氨化过程是将有机氮转化为氨态氮，这一过程主要由氨化菌完成。

硝化过程则是将氨态氮转化为硝酸盐氮，由亚硝酸盐菌和硝酸盐菌共同完成。

反硝化过程则是将硝酸盐氮还原为氮气，从而实现脱氮的目的。

三、外加碳源对SBR工艺生物脱氮效果的影响为了进一步提高SBR工艺的生物脱氮效果，通常需要外加碳源。

外加碳源可以为反硝化过程提供必要的电子受体，促进反硝化菌的生长和活性，从而提高脱氮效率。

实验结果表明，适当的外加碳源可以显著提高SBR工艺的生物脱氮效果。

在外加碳源的情况下，反硝化速率加快，硝酸盐氮的去除率明显提高。

此外，外加碳源还可以改善污泥的活性，提高污泥的沉降性能和脱水性能。

四、外加碳源种类及投加方式的选择外加碳源的种类和投加方式对SBR工艺的生物脱氮效果有着重要的影响。

常用的外加碳源包括甲醇、乙酸、葡萄糖等。

不同种类的碳源对反硝化菌的生长和活性有着不同的影响。

此外，碳源的投加方式（如连续投加、间歇投加等）也会影响生物脱氮效果。

实验结果表明，选择合适的碳源种类和投加方式可以进一步提高SBR工艺的生物脱氮效果。

例如，某些碳源可能具有较高的能量密度，有利于反硝化菌的生长；而间歇投加碳源可以避免过度投加或投加不足的问题，从而保证生物脱氮效果的稳定。

不同碳源对反硝化细菌生长的影响李建;潘康成【摘要】The growth of bacteria was relative to carbon sources intimately. The experiment was designed to find the best carbon source in enlarging denitrifying bacteria by research into effect on the growth of denitrifying bacteria from different carbon sources. The 5 carbon sources including glucose, potassium sodium tartrate, cane sugar, acetic acid and ethanol were used as the only carbon source respectively taking denitrifying bacteria into liquid culture media in the contrast test. Live bacteria number was used to denitrifying bacteria from different carbon sources. The results made it clear that of denitrifying bacteria more remarkably than the others. The results indicated others in enlarging denitrifying bacteria. estimate effect on the growth of glucose could promote the growth that glucose was better than the%细菌的生长速度和碳源有非常密切的关系，研究不同碳源对反硝化细菌生长的影响，以找到适合用于扩大培养菌种的最佳碳源。