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来源：环保水圈

污水处理厂进水碳源不足，脱氮除磷效率低下，这其实是一个很严肃的问题。

做污水处理的水友都知道，反硝化脱氮必须以有机物碳源作为电子供体，将亚硝氮或硝氮还原为氮气。

一般来说，生物脱氮要求进水BOD5/TN＞4，但是很多污水厂进水BOD5/TN远低于这个值，自然出水TN也就无法达到要求。而这个时候，外加碳源就显得非常重要了。

因不同碳源分子结构各不相同，外加碳源去除污水中氮磷的效果也有一定差异，但在反硝化过程中，能够快速被生物降解、不会产生二次污染的碳源是反硝化过程中电子供体的最佳选择。

目前关注比较多的外加碳源主要有三大类：以液态为主的传统外加碳源（甲醇、乙醇，乙酸，葡萄糖等） 、可生物降解高分子聚合物以及天然纤维素物质等。

01传统的外加碳源

甲醇、乙醇、乙酸钠、葡萄糖是目前应用最为广泛的碳源。

它们分子结构简单，有利于微生物的吸收转化，从而促进反硝化细菌的生长繁殖，有效的去除污水中的氮磷。

在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麦芽糖为外加碳源处理低 C/N 比污水的研究中发现，乙酸的反硝化速率最好，甲醇、乙醇和葡萄糖次之，麦芽糖效果最差。

以乙酸钠为外加碳源的反硝化速率为12 mg · (g · h)-1 , 较以乙醇为外碳源的反硝化速率高出约3 mg · (g · h)-1，在相同的投加量下，再以乙酸钠作为反硝化系统的外碳源时，其反硝化能力优于葡萄糖。

传统外加碳源的经济性分析

当然，除了简单方便，运行成本也是污水厂选择外加碳源要考虑的重要指标，因此在这里简单地将三种碳源的经济性进行了比较（各地方数据难免会有所偏差，大家可根据实际情况作对比）：

外加碳源的经济性对比

从表中我们可以看出投加葡萄糖成本最高，乙酸钠投加成本较低，甲醇一般只有在连续投加时成本最低。

假设污水中硝态氮的去除量为5mg/L，则投加乙酸钠的吨水运行成本为0.139元，投加甲醇的运行成本为0.048元，投加葡萄糖的运行成本为0.284元。

从长期投加成本上看，葡萄糖＞乙酸钠＞甲醇，甲醇经过驯化后，投加成本最低。

但是甲醇对运输、储存和使用的安全要求极高，因此选用甲醇作为碳源需要慎重。

只有在进水碳源长期不足、总氮长期不达标时，甲醇才是最经济的碳源。

而乙酸钠从成本、安全性、反应速度各方面而言，具有明显的优势，是污水厂较好的备用外加碳源。

02可生物降解高分子聚合物

早在1991年就有学者提出以PHB作为反硝化碳源去除水中的硝酸氮的设想，并取得了较好的脱氮效果。

研究认为PHB和PCL均能维持7周以上稳定的反硝化脱氮效果，硝酸盐氮的负荷可达10 mg · (L · h)-1。

利用PLA颗粒作为反硝化的固体碳源及生物膜载体，在系统温度为 30℃，硝酸盐氮初始浓度为50mg· L -1 的条件下，PLA的平均反硝化速率可达2.6x10³ mg · (g · h)，硝酸氮在13h内可以得到完全去除。

03天然纤维素类物质

天然纤维素类物质作为固体碳源，具有来源广泛、易获取、价格低廉、易生物降解、无毒等优点。

豌豆藤、花生藤、更豆藤、绿豆藤因单位质量释碳量较低，不适宜用作反硝化水处理碳源。

相比之下，玉米芯、秸秆等更具备作为理想的固体碳源和生物载体的性能。研究发现，以玉米叶水解液为反硝化碳源，反硝化速率可达24. 30 mg· (g· h)-1，脱氮率高达 97. 20% 。

写在最后

虽然三种类型的碳源在污水脱氮处理中均有较好的处理效果，也取得了一定的认可，但仍存在一些缺陷：

1、液体碳源在研究中存在投加量较难控制，反应速度较快，投加过量和未完全反应的液态有机碳可能进一步造成出水二次污染。所以，在以后应注重投加液体碳源的投加方式与投加时间控制等方面。

2、人工合成高分子聚合物具有释碳稳定，脱氮效率较高的优点，但较高的成本价格影响了人工合成高分子聚合物在实际工程中的广泛应用。所以在未来应注重开发处理效果好、价格低廉、能被广泛应用在实际工程中的碳源材料。

3、天然纤维素材料一直以其产量大、价格低、易获取、处理效果佳的特性被认可。

但其仍然存在反硝化速率普遍偏低、无法用于处理量较大的工艺、碳源更换、补给困难的现象。因此，完善天然纤维素类碳源在污水处理中的广泛应用是未来的研究重点。

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