文章速读
前段时间有小伙伴问 COD 当量到底是什么?查阅了很多资料发现目前对碳源的 COD 当量并没有官方上的定义,所以根据实际中的使用习惯做一个总结性的定义,碳源的 COD 当量可以理解为单位体积或者单位质量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克数,单位 mg/L 、mg/g 或 mg/kg。
碳源分干剂和液体两种,对于干剂碳源,咱们一般以单位质量来计算,一般是以克或者千克为单位,例如,1Kg 干粉葡萄糖的 COD 当量是 1Kg,换算成常用的 mg 的单位是 100 万 mg/Kg。对于液体碳源来说,行业中是以升(L)作为单位的,很多碳源厂家所宣称的液体碳源 COD 当量几十万,就是 1L 的液体碳源的COD的量,我们感觉很厉害的样子,其实换算一下还不如 98% 的葡萄糖 COD 当量高(密度按 1kg/L 算)!
当然,碳源的好坏 COD 当量不是唯一一个评价指标,利用率、性价比、脱氮效率、碳源残留等等都要考虑的(后期如果有时间会写一下这些指标),所以,COD 当量低不一定不是好碳源!例如乙酸钠是公认的好碳源,但是其干剂的 COD 当量也只有 78 万 mg/Kg,液体的乙酸钠很多才 30 万 mg/L 左右,COD 当量比不过葡萄糖,价格还是葡萄糖的数倍,但是人家确实是比葡萄糖好的碳源!
PS:碳源投加量计算
碳源投加计算的思路需要从最深处入手层层剥茧来看本质,只要你看懂了本文,以后那些所谓的碳源投加计算的文章都不需要看了!
1、工艺的判断
很多小伙伴对于碳源的投加认知,还停留在初学阶段,只认识 CNP 比 100:5:1,CN 比控制在 4-6,但是,这些比例到底啥时候用?啥工艺用呢?可能分不清楚!所以,碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺!除碳?脱氮?除磷?还是脱氮除磷?
如何区分?
很简单!记住这几个判断点:除碳工艺就是单纯的曝气(例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR 等);脱氮是经历的缺氧和好氧的交替(例如 AO 带内回流,氧化沟、AAO 等);除磷是经历的厌氧与好氧的交替(AO 不带内回流、AAO、氧化沟等);脱氮除磷是经历了厌氧、缺氧、好氧环境的交替( AAO 、氧化沟等)。
脱氮工艺碳源一定要投加到缺氧池进口,除磷工艺碳源一定是投加到厌氧池进口!脱氮除磷工艺可以分布投加!
除碳工艺为什么加碳源?
这里必须啰嗦几句,要不等理解计算后会有疑问,除碳工艺不只是除 COD,还协同除氮除磷,就如同笔者虽然看着很帅,其实,心灵也是很美的!所以,除碳工艺中你只要负责把这几个营养比例配齐就行了,本文是碳源投加,设定的是N、TP充足的情况下,但在正常情况下,TP往往太多了,实际上不会以TP的数值去配平的,这一点要关注一下!
2、营养比例的选择
分清自己是什么工艺之后,就要选着营养比例了!
除碳工艺:CNP比100:5:1
脱氮工艺:CN比4-6,取中间值5
除磷工艺:CP比15:1
3、碳的数值选择
很多同行对碳源计算使用 COD 还是 BOD 比较疑惑,个人的思路是工程中使用 COD 计算,这样就有一个余量的缓冲,不至于碳源投加的过量,既然一切为实际服务,那什么情况下计算都选择 COD 是错不了的!
所以,选择 COD 还是 BOD?
那就 COD 吧!
4、氮的数值选择
对于氮的数值选择,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略这一点!
记住一点!
除碳工艺选择 TKN(凯氏氮,氨氮+有机氮的值),不过对于市政污水,没有工业废水混合的情况下,有机氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的来水有没有有机氮自己清楚,自己判断!
脱氮工艺选择 TN(总氮,氨氮+硝态氮+有机氮的值),为什么除碳工艺没有硝态氮,这里说清楚一下,大家理解后就能记住了,因为单纯的除碳工艺,微生物无法利用硝态氮代谢(合成+分解)只能利用氨氮,而硝态氮对于脱氮工艺的反硝化阶段恰恰是必须的电子受体(受氢体)!
5、磷的数值选择
没什么好说的,数值多少就是多少!不过前面说过 TP 一般过量,这个数值不用!
6、单位换算
对于碳源投加的计算,我一直强调其实就是单位的换算,这一步,很多小伙伴会算出错,这个考验的是高中的物理知识。
不过,笔者把换算过程写下来,记住这个比例以后就不会出错了
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详细且不统一,本文给大家统一一下:
7.1、除碳工艺
X = 进水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD当量
其中:
X —— 除碳工艺碳源投加量
N差值1 —— 进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮
C差值 —— 进水COD - 出水COD
7.2、脱氮工艺
Y = 进水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD当量
其中:
Y —— 脱氮工艺碳源投加量
N差值2 —— 进水TN-排放要求的TN
C差值 —— 进水COD-出水COD
7.3、除磷工艺
Z = 进水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD当量
其中:
Z —— 除磷工艺碳源投加量
TP 差值 —— 进水TP-排放要求的TP
C 差值 —— 进水COD-出水COD
7.4、脱氮除磷工艺
W = 进水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD当量
其中:
W —— 脱氮除磷工艺碳源投加量
N 差值2 —— 进水TN-排放要求的TN
TP 差值 —— 进水TP-排放要求的TP
C差值 —— 进水COD-出水COD