废水生化处理中碳氮磷营养污水核算
(2014-09-21 19:45:47)
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微生物有机氮营养源碳氮硝态氮 |
微生物生长需要一定碳、氮、磷等营养物质,而在实际污水运行过程中这些营养物质的剂量是如何核算的呢?
在生化处理过程中的营养比是根据污泥/生物膜中微生物需求来确定的。自然界中,各类微生物需求的碳氮比是不同的,但是对于活性污泥这个微生物群体而言有一个经验的值,好氧条件下是100:5:1,厌氧条件下是200-300:5:1。
Mc Carty于1970年将细菌原生质分子式定为C5H7O2N,若包括磷为C60H87N12O23P,其中C、N、P所占的百分数分别为52.4%、12.2%、2.3%。对于好氧生物处理过程来说,在被降解的BOD5中,约有20%的物质被用于细胞物质的合成,80%被用来进行能量代谢所以进水中BOD:N:P=(52.4%/20%):12.2%;2.3%=100:5:1。
在常规活性污泥系统中,若废水中C为100(即BOD5为100),大体上3/4的C经异化作用后被彻底氧化为CO2,1/4(即25)的C经同化作用合成为微生物细胞。从菌体中元素比例得知,N为C的1/5,P又为N的1/5,故在合成菌体时,25份C同时需5份N,1份P。因此在去除100份C所需的营养配比为BOD5:N:P=100:5:1。
碳、氮、磷都要以可生物吸收的量计算,因此,碳以BOD5表示;N一般指总凯氏氮(TKN),包括有机氮和氨氮,但不包括亚硝氮和硝态氮,因为除了反硝化细菌以外,大部分微生物都不能直接以亚硝氮和硝态氮作为氮源,而有机氮和氨氮则可被绝大多数微生物用做氮源;磷一般为磷酸盐。
生化池内营养源投加量如何计算?
理论依据:微生物生长需要营养比碳:氮:磷=100:5:1
系统氮营养源量分析:
假设某家污水处理厂进水4万m³/天,生化池进水COD1000mg/L,
出水100mg/L,B/C为0.4;进水TN10mg/L,出水无TN。
理论需总氮量:水量×(进水COD-出水COD)×B/C×5/100
即: 4×104m³/d×(1000-100)mg/L×10-6kg/10-3m³×0.4×5/100=720kg/d
水中原有氮量:水量×来水含氮量
即:4×104m³/d×10mg/L=40kg/d
所以理论需补充尿素量为:(720-400)kg/d÷46%(尿素氮含量)
=695kg/d。