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【干貨】污水脫氮反硝化碳源如何計算

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污水處理進行反硝化時,需要一定的碳源,教科書、文獻中都有參考數據,但是具體怎么得出的,很多人不清楚。

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圖片源于網絡

AG电投說的C,其實大多數時候指的是(化學需氧量),即所謂C/N實際為COD/N,COD是用需氧量來衡量有機物含量的一種方法,如甲醇氧化的過程可用(1)式所示,二者并不相同,但二者按照比例增加,有機物越多,需氧量也越多。因此,AG电投可以用COD來表征有機物的變化。

CH3OH + 1.5O2 → CO2 + 2 H2O (1)

1. 反硝化的時候,如果不包含微生物自身生長,方程式非常簡單,通常以甲醇為碳源來表示。

6NO3- +5 CH3OH → 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6OH- (2)

由(1)式可以得到甲醇與氧氣(即COD)的對應關系:1mol甲醇對應1.5mol氧氣,由(2)式可以得到甲醇與NO3-的對應關系,1mol甲醇對應1.2molNO3-,兩者比較可以得到,1mol NO3--N對應1.25 molO2,即14gN對應40gO2,因此C/N=40/14=2.86。

2. 反硝化的時候,如果包含微生物自身生長,如(3)式所示。

NO3- + 1.08 CH3OH → 0,065C5H7NO2 + 0.47 N2 + 1.68CO2 + HCO3- (3)

同樣的道理,AG电投可以計算出C/N=3.70。

3. 附注:本來事情到這里已經算完了,但是偶還想發揮一下第一種情況,以下計算只是一種化學方程式的數學計算,不代表真的發生這樣的反應。

如果AG电投把(1)、(2)兩式整理,

N2 + 2.5O2 + 2OH- → 2NO3- + H2O

有負離子不方便 ,AG电投在兩邊減去2OH-,

N2 + 2.5O2 → N2O5

其中,N源于NO3-,O可以代表有機物,因此,對應不含微生物生長的反硝化的理論碳源的需求量,實際就是相當于把N2氧化成N2O5的需氧量,進一步說就是N2O5分子中O/N的質量比。

這樣就更簡單了,C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86.

依次可以類推出NO2--N的純反硝化的理論C/N比是N2O3分子中O/N的質量比=16×3/(14×2)=12/7=1.71.

2017年11月6日 11:40
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