汙水處理中，碳源投加成本與投加量的計算
近年來，多地汙水處理準排放標準相繼從一級B標提升至一級A，甚至更高，總氮含量作為汙水排放標準中重要的指標之一，如果要對其達到較高的去除標準，就需要在汙水處理過程中新增碳源。
目前，絕大多數汙水廠透過硝化—反硝化來實現氮達標。先將氨氮氧化成硝酸鹽氮，再將硝酸鹽氮還原成氮氣。 而這些汙水處理廠正面臨著必須投加碳源以及碳源成本高的現實。碳源背後的那本經濟賬，有必要拿出來同大家一起“算算賬”。
1碳源投加成本與投加量
投加成本是碳源的當量COD價格+投加量的綜合演算法，需要理論計算加實際執行的投加量確定。
碳源噸水執行成本=C×P/Q
式中：
C——碳源投加量，t/d；P——碳源藥品價格，RMB/t；Q——進水量，m3/d；
碳源的COD當量值
可能有小夥伴會問COD當量是什麼？其實目前對碳源的COD當量並沒有官方定義，筆者僅以實際使用習慣做一個總結性定義。具體參見之前筆者寫過的《什麼是碳源的COD當量？》
碳源的COD當量可以理解為單位體積或單位質量的碳源全部被氧化後，需要的氧的毫克數，單位mg/L、mg/g或kg/kg。
目前汙水廠常用的碳源分別為：甲醇、乙酸鈉、乙酸、以葡萄糖為代表的糖類物質（麵粉、蔗糖、葡萄糖）等。
它們所對應的COD當量如下表所示：
碳源投加量計算
進水有機物消耗的氮量的計算公式：
Ns=Kde×S0＋0.05×（S0-Se）
Ns——進水有機物消耗的氮濃度，mg/L；Kde——反硝化速率，根據VD/V查表確定；S0——進水中BOD5濃度，mg/L；Se——出水中BOD5濃度，mg/L；
需要外加碳源反硝化去除的氮量的計算公式：
N=Nt0-Ns-Nte
N——需要外加碳源反硝化去除的氮量，mg/L；Nt0——進水中總氮的濃度，mg/L；Nte——出水中總氮的濃度，mg/L；
碳源投加量的計算公式為：
C=5×N×Q/COD當量值
值得一提的是，各類碳源單價價格變動大，計算時以實際採購為準。
其中：
甲醇——是最具價效比的碳源，但當冬天來臨採暖用甲醇時，甲醇的單價也可能上升；乙酸——價格市場變化大，高價時做碳源價格昂貴，將乙酸應用於汙水處理廠的大規模投加幾乎不可能；乙酸鈉——單價價格貴，也是目前汙水處理廠碳源投加成本高的主要原因； 葡萄糖——工業葡萄糖含雜質多，食品葡萄糖價格貴。
2投加碳源的後續處置困難
投加碳源目的是為了脫氮，但考慮脫氮效果的同時，也要兼顧汙水處理廠的執行穩定，避免處理費用增加。
汙泥產量
首先，投加碳源必會增加汙泥的產量，而汙泥處理成本很高。常用的碳源中乙酸、乙酸鈉價格較貴，產泥率高，對汙水廠的汙泥處置會帶來了一定的壓力。
以葡萄糖為代表的糖類物質作為外加碳源使得脫氮效果良好，可是，糖類作為多分子化合物，容易引起細菌的大量繁殖，導致汙泥膨脹。
出水COD值、亞硝基氮累積
其次，部分碳源的投加也會影響出水COD值和亞硝基氮累積。
以糖類作為碳源，會增加出水中COD的值，影響出水水質。同時，與醇類碳源相比，更容易產生亞硝態氮積累的現象。
甲醇作為外碳源雖然具有執行費用低、汙泥產量小的優勢，但在甲醇碳源不足時，存在亞硝酸鹽積累的現象。並且如果投加量控制不好，或者系統來水變化波動太大，容易造成生化系統中毒，好氧區域絲狀菌膨脹。
3碳源的運輸、儲存等
甲醇
甲醇易燃，為甲類危化品，使用和儲存均有嚴格要求。
使用甲醇必須取得危險品使用許可證，並配有相關防爆裝置，因此固定資產投資大，後期運維成本高。同時，使用甲醇的企業揮發性有機化合物很難達標，受政府部門監管成本高。
更重要的是，企業要想儲存甲醇需報當地公安部門備案審批，手續繁瑣，儲存量超過一定數值，屬於重大危險源。
乙酸
乙酸為乙類危化品，也是揮發性酸，是大氣汙染揮發性有機化合物的重要組成部分，環保部門監管多，儲存條件要求高。多數汙水處理廠遠離乙酸廠，運輸費用高。
乙酸鈉
乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體，人工配置藥劑工作量大。同時，由於當量COD低，運輸費用高，不能遠距離運輸。
糖類
糖類外加碳源，需要現場配置成溶液，勞動強度大，勞動成本高。
汙水處理中，碳源投加成本與投加量的計算
近年來，多地汙水處理準排放標準相繼從一級B標提升至一級A，甚至更高，總氮含量作為汙水排放標準中重要的指標之一，如果要對其達到較高的去除標準，就需要在汙水處理過程中新增碳源。
目前，絕大多數汙水廠透過硝化—反硝化來實現氮達標。先將氨氮氧化成硝酸鹽氮，再將硝酸鹽氮還原成氮氣。 而這些汙水處理廠正面臨著必須投加碳源以及碳源成本高的現實。碳源背後的那本經濟賬，有必要拿出來同大家一起“算算賬”。
1碳源投加成本與投加量
投加成本是碳源的當量COD價格+投加量的綜合演算法，需要理論計算加實際執行的投加量確定。
碳源噸水執行成本=C×P/Q
式中：
C——碳源投加量，t/d；P——碳源藥品價格，RMB/t；Q——進水量，m3/d；
碳源的COD當量值
可能有小夥伴會問COD當量是什麼？其實目前對碳源的COD當量並沒有官方定義，筆者僅以實際使用習慣做一個總結性定義。具體參見之前筆者寫過的《什麼是碳源的COD當量？》
碳源的COD當量可以理解為單位體積或單位質量的碳源全部被氧化後，需要的氧的毫克數，單位mg/L、mg/g或kg/kg。
目前汙水廠常用的碳源分別為：甲醇、乙酸鈉、乙酸、以葡萄糖為代表的糖類物質（麵粉、蔗糖、葡萄糖）等。
它們所對應的COD當量如下表所示：
碳源投加量計算
進水有機物消耗的氮量的計算公式：
Ns=Kde×S0＋0.05×（S0-Se）
式中：
Ns——進水有機物消耗的氮濃度，mg/L；Kde——反硝化速率，根據VD/V查表確定；S0——進水中BOD5濃度，mg/L；Se——出水中BOD5濃度，mg/L；
需要外加碳源反硝化去除的氮量的計算公式：
N=Nt0-Ns-Nte
式中：
N——需要外加碳源反硝化去除的氮量，mg/L；Nt0——進水中總氮的濃度，mg/L；Nte——出水中總氮的濃度，mg/L；
碳源投加量的計算公式為：
C=5×N×Q/COD當量值
值得一提的是，各類碳源單價價格變動大，計算時以實際採購為準。
其中：
甲醇——是最具價效比的碳源，但當冬天來臨採暖用甲醇時，甲醇的單價也可能上升；乙酸——價格市場變化大，高價時做碳源價格昂貴，將乙酸應用於汙水處理廠的大規模投加幾乎不可能；乙酸鈉——單價價格貴，也是目前汙水處理廠碳源投加成本高的主要原因； 葡萄糖——工業葡萄糖含雜質多，食品葡萄糖價格貴。
2投加碳源的後續處置困難
投加碳源目的是為了脫氮，但考慮脫氮效果的同時，也要兼顧汙水處理廠的執行穩定，避免處理費用增加。
汙泥產量
首先，投加碳源必會增加汙泥的產量，而汙泥處理成本很高。常用的碳源中乙酸、乙酸鈉價格較貴，產泥率高，對汙水廠的汙泥處置會帶來了一定的壓力。
以葡萄糖為代表的糖類物質作為外加碳源使得脫氮效果良好，可是，糖類作為多分子化合物，容易引起細菌的大量繁殖，導致汙泥膨脹。
出水COD值、亞硝基氮累積
其次，部分碳源的投加也會影響出水COD值和亞硝基氮累積。
以糖類作為碳源，會增加出水中COD的值，影響出水水質。同時，與醇類碳源相比，更容易產生亞硝態氮積累的現象。
甲醇作為外碳源雖然具有執行費用低、汙泥產量小的優勢，但在甲醇碳源不足時，存在亞硝酸鹽積累的現象。並且如果投加量控制不好，或者系統來水變化波動太大，容易造成生化系統中毒，好氧區域絲狀菌膨脹。
3碳源的運輸、儲存等
甲醇
甲醇易燃，為甲類危化品，使用和儲存均有嚴格要求。
使用甲醇必須取得危險品使用許可證，並配有相關防爆裝置，因此固定資產投資大，後期運維成本高。同時，使用甲醇的企業揮發性有機化合物很難達標，受政府部門監管成本高。
更重要的是，企業要想儲存甲醇需報當地公安部門備案審批，手續繁瑣，儲存量超過一定數值，屬於重大危險源。
乙酸
乙酸為乙類危化品，也是揮發性酸，是大氣汙染揮發性有機化合物的重要組成部分，環保部門監管多，儲存條件要求高。多數汙水處理廠遠離乙酸廠，運輸費用高。
乙酸鈉
乙酸鈉多為20%、25%、30%的液體，人工配置藥劑工作量大。同時，由於當量COD低，運輸費用高，不能遠距離運輸。
糖類
糖類外加碳源，需要現場配置成溶液，勞動強度大，勞動成本高。