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碳源構(gòu)成微生物細(xì)胞碳水化合物中碳架的營養(yǎng)物質(zhì)，供給微生物生長發(fā)育所需能量。含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養(yǎng)物質(zhì)統(tǒng)稱為碳源。

碳源物質(zhì)通過細(xì)胞內(nèi)的一系列化學(xué)變化，被微生物用于合成各種代謝產(chǎn)物。微生物對碳素化合物的需求是極為廣泛的，根據(jù)碳素的來源不通，可將碳源物質(zhì)分為無機(jī)碳源物質(zhì)和有機(jī)碳源物質(zhì)。因污水中自帶無機(jī)碳源及曝氣會(huì)補(bǔ)充無機(jī)碳源（CO2），在實(shí)際生產(chǎn)中并不需要投加無機(jī)碳源，污水處理中所稱的碳源為有機(jī)碳源！

1、除碳工藝的碳源投加計(jì)算

除碳工藝（例如普通活性污泥法，只是單純?yōu)榱嗣摮鼵OD的工藝）中CNP比100:5:1，在實(shí)際污水處理中TP往往是過量的，很多需要配合化學(xué)除磷達(dá)標(biāo)，所以以TP計(jì)算的碳源往往會(huì)偏大，實(shí)際中以氨氮的量來計(jì)算碳源的投加量。

1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=20N-C （式1）

式中

Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l；

20—CN比；

N—需要去除的TKN的量，mg/l

C—進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l

需用去除的氮量計(jì)算

N=Ne-Ns （式2）

式中

Ne—進(jìn)水實(shí)際TKN濃度mg/l；

Ns—二沉池TKN排放指標(biāo)mg/l

進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算

C=Ce-Cs （式3）

式中

Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l；

Cs—二沉池COD排放指標(biāo)mg/l

2、案例計(jì)算

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3/d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg/L,進(jìn)水氨氮15mg/L，進(jìn)水TP：2mg/L，二沉池出水COD≤10mg/L，氨氮N排放標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/L，求外加碳源量。

解：按式(2)計(jì)算：

N=Ne-Ns=15-5=10(mgN/L)

代入式(3)得：

C=Ce-Cs=100-10=90mg/L

代入式(1)得：

Cm=20N-C=20×10-90=110(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×110×10^-3=1100(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：

1100/1.07=1028kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：1100/1.5=733kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：1100/0.78=1410kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：1100/1.06=1037kg/d

2、脫氮系統(tǒng)碳源投加計(jì)算

在硝化反硝化系統(tǒng)中，因內(nèi)回流攜帶DO的影響，實(shí)際中投加碳源的量并和理論值相差很大，運(yùn)營中往往是按照經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算的，簡單方便快捷，脫氮系統(tǒng)的CN比的經(jīng)驗(yàn)值一般控制在4~6，很多時(shí)間會(huì)采用中間值計(jì)算或者通過對化驗(yàn)出水TN來調(diào)整投加量！

1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=5N （式4）

式中

Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l；

5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg；

N—需要外部碳源去除的TN量，mg/l

需用外部碳源反硝化去除的氮量計(jì)算

N=Ne-Ns （式5）

式中

Ne—二沉池出水實(shí)際TN濃度mg/l；

Ns—二沉池TN排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

2、案例計(jì)算：

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3/d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，二沉池出水排放標(biāo)準(zhǔn)總氮Ns≤15mg/L，氨氮N≤5mg/L，運(yùn)行數(shù)據(jù)表明氨氮已達(dá)標(biāo)，而出水總氮Ne超標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析Ne=20 mg/L，求外加碳源量。

解：按式(5)計(jì)算：

N=Ne-Ns=20-15=5(mgN/L)

代入式(4)得：

Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：

250/1.07=233kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：250/1.5=166kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：250/0.78=320kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：250/1.06=235kg/d

3、除磷系統(tǒng)碳源投加量計(jì)算

聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量，主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此，進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì)，是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為，進(jìn)水中COD/TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)，從而獲得理想的除磷效果。

1、外部碳源投加量簡易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=15P-C （式6）

式中

Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l；

15—CP比；

P—需要外部碳源去除的TP量，mg/l

C—進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l

2、需用外部碳源去除的TP量計(jì)算

P=Pe-Ps （式7）

式中

Pe—進(jìn)水TP濃度mg/l；

Ps—二沉池TP排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算

C=Ce-Cs （式8）

式中

Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l；

Cs—二沉池COD排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

2、案例計(jì)算：

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3/d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg/L，進(jìn)水TP：11mg/L，二沉池出水COD≤10mg/L，TP排放標(biāo)準(zhǔn)≤1mg/L，求外加碳源量。

解：按式(7)計(jì)算：

P=Pe-Ps=11-1=10(mgN/L)

代入式(8)得：

C=Ce-Cs=100-10=90mg/L

代入式(6)得：

Cm=15P-C=15×10-90=60(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×60×10^-3=600(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：

600/1.07=560kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：600/1.5=400kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：600/0.78=769kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：600/1.06=566kg/d