事实上，污水处理厂的进水碳源不足，脱氮除磷效率低是一个非常严重的问题。

做污水处理的水友都知道，反硝化必须以有机碳源为电子供体，将亚硝酸盐氮或硝酸盐氮还原为氮气。

一般来说，生物脱氮要求进水BOD5/TN大于4，但很多污水厂的进水BOD5/TN远低于这个值，自然出水TN达不到要求。这时候补充碳源就很重要了。

由于不同碳源的分子结构不同，投加碳源对污水中氮磷的去除效果也不同。但在反硝化过程中，能快速生物降解且无二次污染的碳源是电子供体的最佳选择。

目前，外源碳源主要有三类：传统外源碳源(甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖等。)主要是液体、生物可降解聚合物和天然纤维素等

传统的外加碳源

它们的分子结构简单，有利于微生物的吸收和转化，从而促进反硝化细菌的生长和繁殖，有效去除污水中的氮和磷。

在以甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸和麦芽糖为外碳源处理低碳氮比废水的研究中，发现乙酸的反硝化率最好，其次是甲醇、乙醇和葡萄糖，麦芽糖的效果最差。

乙酸钠作为外碳源的反硝化速率为12mg(g·h)-1，比乙醇高3mg(g·h)-1左右。在相同投加量下，乙酸钠作为反硝化系统外碳源的反硝化能力优于葡萄糖。

传统碳源的经济分析

当然，除了简单方便，运行成本也是污水处理厂选择额外碳源时需要考虑的重要指标。所以这里简单比较一下三种碳源的经济性(各地数据难免会有偏差，大家可以根据实际情况进行比较):

从表中可以看出，葡萄糖的添加成本最高，乙酸钠的添加成本较低，甲醇一般只有连续添加时成本最低。假设污水中硝酸盐氮的去除量为5mg/L，则每吨水投加乙酸钠的运行成本为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。

从长期投药成本来看，葡萄糖>乙酸钠>甲醇，驯化后甲醇的投药成本最低。但甲醇对运输、储存和使用的安全性要求极高，选择甲醇作为碳源需谨慎。只有在进水碳源长期不足，总氮长期不达标的情况下，甲醇才是最经济的碳源。而乙酸钠在成本、安全性、反应速度等方面优势明显，是污水处理厂很好的后备碳源。

可生物降解高分子聚合物

早在1991年，就有学者提出了利用PHB作为反硝化碳源去除水中硝酸盐氮的设想，并取得了良好的反硝化效果。

认为PHB和PCL均能保持7周以上的稳定反硝化效果，硝酸盐氮负荷可达10mg(L·h)-1。

以PLA颗粒为固体碳源和生物膜载体进行反硝化，在系统温度为30℃、硝态氮初始浓度为50m g·l-1的条件下，PLA的平均反硝化速率可达2.6x 10mg(g·h)-1，硝态氮可在13h内完全去除。

天然纤维素类物质

天然纤维素作为固体碳源，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、花生、豇豆和绿豆藤由于单位质量碳排放量较低，不适合作为反硝化水处理的碳源。相比之下，玉米芯、秸秆等。作为理想的固体碳源和生物载体具有更好的性能。结果表明，反硝化率可达24。30mg(g·h)-1，脱氮率可达97。以玉米叶水解液为反硝化碳源时，脱氮率为20%。

展望

在论文的最后，虽然三类碳源在废水反硝化处理中具有良好的处理效果，并得到了一定程度的认可，但仍然存在一些缺陷：

1.在研究中，液体碳源的用量难以控制，反应速度快。加入过量的未反应完全的液态有机碳会进一步造成出水的二次污染。因此，今后要注意添加液态碳源的方式和时间控制。

2.合成聚合物具有释碳稳定、脱氮效率高的优点，但其高昂的成本影响了其在实际工程中的广泛应用。因此，今后应重视开发处理效果好、价格低、在实际工程中应用广泛的碳源材料。

3.天然纤维素材料因其产量大、价格低、易获取、处理效果好而得到认可。但仍存在脱氮率低、无法用于大容量工艺、碳源替代、补充困难等问题。因此，提高天然纤维素碳源在污水处理中的广泛应用是今后的研究重点。

资料来源：环保水圈

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