什么是碳源的COD當量?
1、什么是(shi)碳源的(de)COD當(dang)量?
前(qian)段時間(jian)有小伙伴問COD當量(liang)(liang)到底是什(shen)么(me)?查閱了很多資料發現(xian)目前(qian)對碳(tan)源的(de)(de)COD當量(liang)(liang)并沒有官方上(shang)的(de)(de)定義,所(suo)以根據實際中的(de)(de)使用習慣做(zuo)一(yi)個(ge)總(zong)結性的(de)(de)定義,碳(tan)源的(de)(de)COD當量(liang)(liang)可以理解為單(dan)位(wei)體積或(huo)者(zhe)單(dan)位(wei)質量(liang)(liang)的(de)(de)碳(tan)源全部(bu)被氧(yang)化后(hou),需(xu)要(yao)的(de)(de)氧(yang)的(de)(de)毫克數,單(dan)位(wei)mg/L、mg/g或(huo)mg/kg。
碳(tan)源(yuan)分干劑(ji)和(he)液(ye)體兩種,對于(yu)干劑(ji)碳(tan)源(yuan),咱們一(yi)般(ban)以(yi)(yi)單位(wei)質量(liang)來(lai)計算(suan),一(yi)般(ban)是(shi)以(yi)(yi)克(ke)或者千克(ke)為(wei)單位(wei),例如,1Kg干粉葡(pu)萄糖的(de)COD當量(liang)是(shi)1Kg,換算(suan)成常用的(de)mg的(de)單位(wei)是(shi)100萬mg/Kg。對于(yu)液(ye)體碳(tan)源(yuan)來(lai)說(shuo),行業(ye)中是(shi)以(yi)(yi)升(L)作為(wei)單位(wei)的(de),很多碳(tan)源(yuan)廠(chang)家所宣稱的(de)液(ye)體碳(tan)源(yuan)COD當量(liang)幾十萬,就是(shi)1L的(de)液(ye)體碳(tan)源(yuan)的(de)COD的(de)量(liang),我(wo)們感覺(jue)很厲(li)害(hai)的(de)樣(yang)子,其實換算(suan)一(yi)下還不如98%的(de)葡(pu)萄糖COD當量(liang)高(密度按1kg/L算(suan))!
當(dang)然,碳(tan)(tan)源(yuan)的(de)好(hao)壞COD當(dang)量不是(shi)(shi)唯一一個評(ping)價(jia)(jia)指標,利(li)用率(lv)、性價(jia)(jia)比、脫氮效率(lv)、碳(tan)(tan)源(yuan)殘留等等都要考慮(lv)的(de)(后期如(ru)果有時(shi)間會寫(xie)一下這些指標),所以,COD當(dang)量低(di)不一定不是(shi)(shi)好(hao)碳(tan)(tan)源(yuan)!例如(ru)乙酸鈉是(shi)(shi)公認的(de)好(hao)碳(tan)(tan)源(yuan),但是(shi)(shi)其干劑的(de)COD當(dang)量也只有78萬mg/Kg,液體的(de)乙酸鈉很多(duo)才30萬mg/L左右(you),COD當(dang)量比不過葡(pu)萄糖(tang),價(jia)(jia)格還是(shi)(shi)葡(pu)萄糖(tang)的(de)數倍,但是(shi)(shi)人家確(que)實是(shi)(shi)比葡(pu)萄糖(tang)好(hao)的(de)碳(tan)(tan)源(yuan)!
2、碳源(yuan)投加量計算的思路總結
碳(tan)源投(tou)加(jia)計算(suan)的思路需要從最深處入手層層剝繭(jian)來看本質(zhi),只要你看懂了(le)本文,以(yi)后那些(xie)所謂的碳(tan)源投(tou)加(jia)計算(suan)的文章都不需要看了(le)!
1、工藝的判斷
很多小(xiao)伙伴對于碳(tan)源(yuan)(yuan)的投(tou)加認知,還(huan)停留在初學階段,只(zhi)認識CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但(dan)是(shi)(shi),這些比例到底(di)啥時(shi)候用(yong)?啥工藝用(yong)呢?可能分不清(qing)楚!所以,碳(tan)源(yuan)(yuan)投(tou)加首先(xian)必(bi)須(xu)分清(qing)楚自(zi)己(ji)是(shi)(shi)什么(me)工藝!除碳(tan)?脫(tuo)氮?除磷(lin)?還(huan)是(shi)(shi)脫(tuo)氮除磷(lin)?
如何區分?
很簡單!記住這幾(ji)個判斷點:除碳工藝就是(shi)(shi)單純的(de)(de)曝氣(例(li)如單純的(de)(de)曝氣池(chi)、單純的(de)(de)MBR、接觸氧(yang)(yang)(yang)化(hua)、經典SBR等);脫(tuo)氮(dan)是(shi)(shi)經歷(li)的(de)(de)缺氧(yang)(yang)(yang)和好(hao)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)交(jiao)替(例(li)如AO帶內回流(liu),氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)、AAO等);除磷是(shi)(shi)經歷(li)的(de)(de)厭氧(yang)(yang)(yang)與好(hao)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)交(jiao)替(AO不帶內回流(liu)、AAO、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)等);脫(tuo)氮(dan)除磷是(shi)(shi)經歷(li)了厭氧(yang)(yang)(yang)、缺氧(yang)(yang)(yang)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)環境的(de)(de)交(jiao)替(AAO、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)等)。
脫氮工(gong)藝碳(tan)源一定要投加(jia)到(dao)(dao)缺氧(yang)池進(jin)(jin)口(kou),除(chu)(chu)磷工(gong)藝碳(tan)源一定是投加(jia)到(dao)(dao)厭氧(yang)池進(jin)(jin)口(kou)!脫氮除(chu)(chu)磷工(gong)藝可以分(fen)布投加(jia)!
除碳工藝(yi)為什么加碳源(yuan)?
這里必須(xu)啰嗦幾句,要(yao)不(bu)等(deng)理解計算后(hou)會(hui)有(you)疑(yi)問,除(chu)碳工藝不(bu)只(zhi)是(shi)除(chu)COD,還協同除(chu)氮(dan)除(chu)磷,就如(ru)同筆者雖然看著很帥,其實,心靈也是(shi)很美的!所(suo)以,除(chu)碳工藝中你只(zhi)要(yao)負責把這幾個營養(yang)比例配(pei)(pei)齊就行了,本文是(shi)碳源投加,設定的是(shi)N、TP充足的情(qing)況下(xia),但在正(zheng)常情(qing)況下(xia),TP往往太多了,實際上不(bu)會(hui)以TP的數值去(qu)配(pei)(pei)平的,這一點要(yao)關注一下(xia)!
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(dan)工(gong)藝:CN比4-6,取中(zhong)間值5
除磷工藝:CP比(bi)15:1
3、碳的(de)數值選擇(ze)
很多同行對碳源計(ji)(ji)算(suan)使用(yong)COD還是(shi)BOD比較疑惑(huo),個(ge)(ge)人的(de)思路是(shi)工程(cheng)中使用(yong)COD計(ji)(ji)算(suan),這樣就有一個(ge)(ge)余量的(de)緩(huan)沖,不至于碳源投(tou)加(jia)的(de)過量,既然一切為實(shi)際服務,那什么情況下計(ji)(ji)算(suan)都選擇COD是(shi)錯不了的(de)!
所(suo)以,選擇COD還是(shi)BOD?
那就(jiu)COD吧!
4、氮的數(shu)值選擇
對(dui)于氮的數值選擇,大(da)部分(fen)小伙伴是分(fen)不清的,也(ye)常常忽略這(zhe)一點!
記住一點!
除碳工(gong)藝選擇(ze)TKN(凱氏氮(dan)(dan)(dan),氨氮(dan)(dan)(dan)+有(you)(you)機氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)值(zhi)),不(bu)過對于市政污水(shui),沒(mei)有(you)(you)工(gong)業廢水(shui)混合的(de)(de)情況下,有(you)(you)機氮(dan)(dan)(dan)很(hen)少的(de)(de),可(ke)以(yi)直接用(yong)氨氮(dan)(dan)(dan),反正你自(zi)(zi)己(ji)的(de)(de)來水(shui)有(you)(you)沒(mei)有(you)(you)有(you)(you)機氮(dan)(dan)(dan)自(zi)(zi)己(ji)清楚,自(zi)(zi)己(ji)判斷!
脫(tuo)氮(dan)(dan)(dan)工(gong)藝(yi)選擇TN(總氮(dan)(dan)(dan),氨氮(dan)(dan)(dan)+硝(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)+有機氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)值),為什么除碳工(gong)藝(yi)沒有硝(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan),這里(li)說清楚(chu)一(yi)下,大(da)家理解后就能(neng)記住(zhu)了(le),因為單純的(de)(de)除碳工(gong)藝(yi),微(wei)生物無法利(li)用硝(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)代謝(合成+分解)只能(neng)利(li)用氨氮(dan)(dan)(dan),而硝(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)對(dui)于(yu)脫(tuo)氮(dan)(dan)(dan)工(gong)藝(yi)的(de)(de)反硝(xiao)化階段恰(qia)恰(qia)是必須的(de)(de)電子受體(受氫體)!
5、磷(lin)的數值選擇
沒什么(me)好(hao)說(shuo)的,數值(zhi)多(duo)少(shao)就是多(duo)少(shao)!不過(guo)前面說(shuo)過(guo)TP一般過(guo)量(liang),這個數值(zhi)不用!
6、單位換算
對于碳源投加的計算(suan)(suan),我(wo)一直強調其實就是單位的換算(suan)(suan),這一步,很多小伙伴會算(suan)(suan)出錯(cuo),這個考驗的是高中的物理知識。
不過(guo)(guo),筆者(zhe)把換算過(guo)(guo)程寫下來,記住這個比例以后(hou)就不會出錯了
1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3
7、通用公式
平常(chang)碳源投加公式(shi)都不詳細且不統一(yi),本文給大家統一(yi)一(yi)下:
1、除碳(tan)工藝(yi):
X=進(jin)水量*(20*N差值(zhi)1-C差值(zhi))/碳(tan)源COD當量
其中:
X——除碳工藝碳源投加量
N差值1——進水氨氮(dan)(或TKN)-排放要求的氨氮(dan)
C差(cha)值——進(jin)水(shui)COD-出水(shui)COD
2、脫(tuo)氮工藝:
Y=進水量*(5*N差值(zhi)(zhi)2-C差值(zhi)(zhi))/碳源COD當(dang)量
其中:
Y——脫氮(dan)工藝(yi)碳源投(tou)加量
N差值2——進(jin)水(shui)TN-排放要求的TN
C差(cha)值——進水COD-出水COD
3、除磷工藝:
Z=進水(shui)量(liang)*(15*TP差(cha)值-C差(cha)值)/碳源COD當(dang)量(liang)
其中:
Z——除磷工藝碳源(yuan)投加量
TP差值——進水(shui)TP-排放要(yao)求的TP
C差值——進水COD-出(chu)水COD
4、脫氮除磷工(gong)藝:
W=進水(shui)量(liang)(liang)*(5*N差值(zhi)2+15*TP差值(zhi)-C差值(zhi))/碳源COD當量(liang)(liang)
其中:
W——脫(tuo)氮除(chu)磷工(gong)藝碳(tan)源投加量
N差值2——進水TN-排放要求的TN
TP差值——進(jin)水TP-排放要求的TP
C差值——進(jin)水(shui)(shui)COD-出(chu)水(shui)(shui)COD

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