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污水处理中碳源投加量计算方法 

发布时间:2021/07/07

所谓碳源是指可以被微生物利用,构成细胞代谢产物碳素来源的物质,统称为碳源物质,碳源物质通过细胞内的一系列化学变化,被微生物用于合成各种代谢产物。

糖类是较好的碳源,尤其是单糖(葡萄糖、果糖),双糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖),绝大多数微生物都能利用。所以我们在制作培养基时常加入葡萄糖,蔗糖作为碳源。大型污水处理厂所用碳源包括:葡萄糖,乙酸钠(醋酸钠),淀粉,甲醇及复合碳源等。
下面我们主要来了解不同碳源添加量计算方法:
1、葡萄糖作为添加C源( C6H12O6 分子量180g/mol)X = 1.066 g,1g葡萄糖可换算成1.066 g COD
2、甲醇作为添加C源(CH3OH 分子量32.04g/mol 密度:0.7918g/L)X = 1.1877 g,1ml 甲醇可以换 算成1.1877g COD,1g甲醇可以换算成1.5g COD
3、蔗糖作为添加C源( C12H22O11 分子量342 g/mol)X = 1.123 g,1g 蔗糖可以换算成1.123g COD
4、醋酸钠作为添加C源(CH3COONa 分子量82g/mol) 1g 醋酸钠可以换算成0.78g COD
5、糖蜜作为添加碳源( 按总糖含量算)
甘蔗糖蜜总糖含量48%,蔗糖含量约为24-36%,可换算成0.512 g COD
甜菜糖蜜总糖含量49%,蔗糖含量约为47%,可换算成0.501 g COD
淀粉糖蜜总糖含量50%,葡萄糖含量约为50%,可换算成0.503 g COD
COD是用需氧量来衡量有机物含量的一种方法,有机物越多,需氧量也越多。因此,我们可以用COD来表征有机物的变化。
以水产养殖为例,可以借鉴他们选择碳源的方法。养殖水体中添加有机碳源,提高水体中的碳氮 比(C/N),促使异养细菌数量大量增长,水体中氨氮及其它无机氮被异养细菌同化生成自身菌体蛋白 物质。水体中细菌菌落、浮游动植物和悬浮颗粒物等通过生物絮凝作用形成可被鱼类摄食的生物絮凝 体。絮体中大量的异养细菌可同化吸收水体中无机氮,残饵粪便的剩余营养素可得到重复利用,既可净化养殖水体,又能提高饲料蛋白质利用率。
当水体 C/N值很小时,无机氮素的消除主要依赖水体中藻类和一些自养微生物等来清除;当C/N 值在 8-10时,水体主要依赖自养微生物和异养微生物之间相互协同的作用来完成清除过程;当在水体中添 加大量碳源提离其C/N 值达到 15以上时,系统则主要依赖异养微生物来清除养殖水体中大量的无机氮 。当 C/N达 17.57 时,可以促进微生物合成菌体蛋白,并有效降低养殖水体氨态氮和亚硝态氮。 据研究,1克氮转化为蛋白质至少需要5.25克左右的碳水化合物,而在实际生产中随着养殖高峰期到来 ,饵料投喂量大幅增加,即氮越来越多,而碳则相对不足,特别是在阴雨天气,光合作用差,补充碳 源能有效促进反硝化菌将池水中亚硝酸盐转化为无毒的氮气,降低氨氮、亚硝酸盐的含量,是养殖中 后期藻菌调控的关键之一。
目前用于添加的有机碳源有如下选择:一是简单的碳水化合物,如葡萄糖、蕉糖等,其优点是反应应 答快,利用迅速。二是复合的碳水化合物,如淀粉、糖蜜、木薯粉、谷物粉等,优点是稳定、持久, 但是效果来得比较慢。