污水排水量日益增多,因此開發(fā)針對污水高效處理的技術(shù)和藥劑是非常必要的。采用以活性污泥法為基礎(chǔ)的生化除氮工藝是目前國內(nèi)乃至世界污水處理廠的主流技術(shù),其原理是利用污水中反硝化細(xì)菌在缺氧條件下還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的方法去除總氮。
大部分反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌,在反硝化過程中需要碳源作為細(xì)胞生命活動所需的能量,進(jìn)行無氧呼吸,從而去除污水中的總氮。
國內(nèi)污水廠進(jìn)水COD值、BOD值普遍偏低,反硝化過程中常需要添加碳源,外加碳源是C/N較低(COD/總氮)的污水生化處理中必不可少的過程,碳源含量會制約著異養(yǎng)反硝化去除總氮的效率和作用。污水處理廠常用的外加碳源有甲醇、乙酸鈉和葡萄糖等。
甲醇由于其分子小易被微生物代謝,反硝化速率高是非常理想的碳源,但是因其高毒性、易燃易爆、運(yùn)輸安全及成本等問題限制了其廣泛應(yīng)用。
醋酸鈉作為碳源,反硝化速率較快,目前市場使用最為廣泛,但成本仍是其限制條件。
目前污水處理廠使用的碳源不僅僅存在投加量大、運(yùn)行成本高的問題。由于反硝化菌群多樣性的特點(diǎn),例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌等復(fù)合菌群條件,單一碳源環(huán)境下菌群多樣性被弱化,人為的弱化、馴化干擾菌群的生長與活動。