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什么是碳源的COD當量?

1、什么是碳源的COD當量?


前段時間有小伙伴問COD當量到底是什么?查閱了很多資料發現目前對碳源的COD當量并沒有官方上的定義,所以根據實際中的使用習慣做一個總結性的定義,碳源的COD當量可以理解為單位體積或者單位質量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克數,單位mg/L、mg/g或mg/kg。


碳源分干劑和液體兩種,對于干劑碳源,咱們一般以單位質量來計算,一般是以克或者千克為單位,例如,1Kg干粉葡萄糖的COD當量是1Kg,換算成常用的mg的單位是100萬mg/Kg。對于液體碳源來說,行業中是以升(L)作為單位的,很多碳源廠家所宣稱的液體碳源COD當量幾十萬,就是1L的液體碳源的COD的量,我們感覺很厲害的樣子,其實換算一下還不如98%的葡萄糖COD當量高(密度按1kg/L算)!


當然,碳源的好壞COD當量不是唯一一個評價指標,利用率、性價比、脫氮效率、碳源殘留等等都要考慮的(后期如果有時間會寫一下這些指標),所以,COD當量低不一定不是好碳源!例如乙酸鈉是公認的好碳源,但是其干劑的COD當量也只有78萬mg/Kg,液體的乙酸鈉很多才30萬mg/L左右,COD當量比不過葡萄糖,價格還是葡萄糖的數倍,但是人家確實是比葡萄糖好的碳源!


2、碳源投加量計算的思路總結


碳源投加計算的思路需要從最深處入手層層剝繭來看本質,只要你看懂了本文,以后那些所謂的碳源投加計算的文章都不需要看了!


1、工藝的判斷


很多小伙伴對于碳源的投加認知,還停留在初學階段,只認識CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,這些比例到底啥時候用?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?


如何區分?


很簡單!記住這幾個判斷點: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、經典SBR等);脫氮是經歷的缺氧和好氧的交替(例如AO帶內回流,氧化溝、AAO等);除磷是經歷的厭氧與好氧的交替(AO不帶內回流、AAO、氧化溝等);脫氮除磷是經歷了厭氧、缺氧、好氧環境的交替(AAO、氧化溝等)。


脫氮工藝碳源一定要投加到缺氧池進口,除磷工藝碳源一定是投加到厭氧池進口!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,要不等理解計算后會有疑問,除碳工藝不只是除COD,還協同除氮除磷,就如同筆者雖然看著很帥,其實,心靈也是很美的!所以,除碳工藝中你只要負責把這幾個營養比例配齊就行了,本文是碳源投加,設定的是N、TP充足的情況下,但在正常情況下,TP往往太多了,實際上不會以TP的數值去配平的,這一點要關注一下!


2、營養比例的選擇


分清自己是什么工藝之后,就要選著營養比例了!


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、碳的數值選擇


很多同行對碳源計算使用COD還是BOD比較疑惑,個人的思路是工程中使用COD計算,這樣就有一個余量的緩沖,不至于碳源投加的過量,既然一切為實際服務,那什么情況下計算都選擇COD是錯不了的!


所以,選擇COD還是BOD?


那就COD吧!


4、氮的數值選擇


對于氮的數值選擇,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略這一點!


記住一點!


除碳工藝選擇TKN(凱氏氮,氨氮+有機氮的值),不過對于市政污水,沒有工業廢水混合的情況下,有機氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的來水有沒有有機氮自己清楚,自己判斷!


脫氮工藝選擇TN(總氮,氨氮+硝態氮+有機氮的值),為什么除碳工藝沒有硝態氮,這里說清楚一下,大家理解后就能記住了,因為單純的除碳工藝,微生物無法利用硝態氮代謝(合成+分解)只能利用氨氮,而硝態氮對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、磷的數值選擇


沒什么好說的,數值多少就是多少!不過前面說過TP一般過量,這個數值不用!


6、單位換算


對于碳源投加的計算,我一直強調其實就是單位的換算,這一步,很多小伙伴會算出錯,這個考驗的是高中的物理知識。


不過,筆者把換算過程寫下來,記住這個比例以后就不會出錯了


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且不統一,本文給大家統一一下:


1、除碳工藝:


X=進水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD當量


其中:


X——除碳工藝碳源投加量


N差值1——進水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮


C差值——進水COD-出水COD


2、脫氮工藝:


Y=進水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD當量


其中:


Y——脫氮工藝碳源投加量


N差值2——進水TN-排放要求的TN


C差值——進水COD-出水COD


3、除磷工藝:


Z=進水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD當量


其中:


Z——除磷工藝碳源投加量


TP差值——進水TP-排放要求的TP


C差值——進水COD-出水COD


4、脫氮除磷工藝:


W=進水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD當量


其中:


W——脫氮除磷工藝碳源投加量


N差值2——進水TN-排放要求的TN


TP差值——進水TP-排放要求的TP


C差值——進水COD-出水COD


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