近期 ，多地相繼下發能耗雙控的政策文件 ，各類高耗能高汙染的行業紛紛錯峰輪休 。

其中，化工行業更是第一個被提出“限電停產”的行業 。當限電遇上原材料漲價 ，化工企業在碳源等各品類藥劑上 ，均進行了價格調整來應對成本上漲帶來的壓力 。而隨著藥劑價格的上漲 ，汙水處理廠正麵臨著必須投加碳源以及碳源成本高的現實 。因此 ，為響應國家“節能降耗”號召 ，降低運行成本並保證出水水質達標 ，中小型汙水廠相關工作人員應明晰碳源投加成本組成 、投加量計算及降本措施 。

1. 碳源投加成本與投加量

投加成本是碳源的當量COD價格+投加量的綜合算法 ，需要理論計算加實際運行的投加量確定 。

碳源噸水運行成本=C×P/Q

式中 ：

C——碳源投加量 ，t/d ； d=天  t=噸

P——碳源藥品價格 ，RMB/t ；RMB=人民幣

Q——進水量 ，m3/d ；m3=立方米

1. 碳源的COD當量值

   可能有小夥伴會問COD當量是什麽 ？其實目前對碳源的COD當量並沒有官方定義 。

   小編僅以實際使用習慣做一個總結性定義 。

   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 ：

    

2. 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 ，計算時以實際采購為準 。其中 ，甲醇——是最具性價比的碳源 ，但當冬天來臨采暖用甲醇時 ，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 。

1. 降低碳源投加量

   某汙水處理廠采用A2/O工藝 ，汙水來源全部為生活汙水 ，在係統運行過程中存在碳源不足的問題 。

為提高脫氮效率 ，保證出水總氮濃度達標 ，采用甲醇作為外加碳源 ，投加點位於厭氧段進水口 ，實際運行證明出水水質能穩定達標 ，弊端是甲醇藥耗高 ，運行成本偏高 。

經調查研究後 ，該汙水廠決定從調整碳源投加點與量 、以及通過改變內回流流向 、內回流比來提高脫氮除磷效果這2個方麵入手 ，降低碳源投加量 ，減少汙水廠運行成本 。

1. 調整碳源投加點

   外加碳源主要保證缺氧段有充足的有機物供反硝化細菌利用 ，從而提高脫氮效率 。

   基於此 ，該廠運行人員將甲醇投加點從A2/O池厭氧段進水口調整至缺氧段 ，並對甲醇用量進行合理調節（當進水濃度以及 C /N值低 、出水 TN 值出現上升趨勢時 ，加大投加量 ，反之則減少投加量） ，同時進行相應的工藝調控以滿足生產運行需求 ，確保出水水質達標 。

   碳源投加點調整前 ，甲醇首先在厭氧段消耗一部分 ，再進入缺氧段進行反硝化 ；而調整後 ，甲醇全部用於反硝化 ，避免了厭氧段對甲醇的消耗 ，從而使甲醇用量大幅下降 。

   從結果數據來看 ，該廠甲醇日均用量減少約45.9%，大大降低了運行成本 。同時 ，甲醇用量減少後 ，各項水質參數均能達標 。

2. 改變內回流流向

   根據除磷理論可知 ，要得到較高的除磷率 ，釋磷必須充分 。同時 ，隻有在嚴格的厭氧條件下 ，聚磷菌才能夠從體內大量釋磷而處於饑餓狀態 ，為好氧段大量吸磷創造條件 。

   該汙水廠的內回流分別進入厭氧段 、缺氧段 ，

• 一方麵 ，部分硝化液回流至厭氧段 ，使厭 氧段DO濃度升高 ，不利於釋磷，且硝化液對聚磷菌的釋磷具有抑製作用 ；

• 另一方麵 ，為了保證反硝化的順利進行 ，必須保證嚴格的缺氧狀態 ，而硝化液部分回流至厭氧段 ，難以保證缺氧段環境 。

因此 ，為提高除磷脫氮效率 ，該水廠關閉厭氧段內回流拍門 ，使硝化液全部回流至缺氧段 。

總的來說 ，根據生物脫氮除磷理論調整內回流去向 ，要嚴格保持厭氧段 、缺氧段的DO範圍，使硝化液全部回流至缺氧段進行反硝化 ，提高了反硝化效率 ；且消除了硝酸鹽對厭氧釋磷的抑製 ，聚磷菌在厭氧段釋磷 、好氧段吸磷的能力明顯增強 ，提高了生物除磷效果 。

1. 調節內回流比

   內回流比r直接關係到脫氮效率 ，r值越大 ，係統總的脫氮率越高 ，出水TN值越低 。

   但r值過高時 ，對係統脫氮也會產生負麵影響 ：

• 一方麵 ，通過內回流帶至缺氧段的DO較多 ，DO濃度較高時會幹擾反硝化的進行 ；

• 另一方麵，加大回流量使汙水在缺氧段的實際停留時間縮短 ，使脫氮效率降低 ；

• 同時 ，加大回流量還增加了係統的能耗 。

因此 ，必須找到適合汙水廠生產運行的最佳內回流比 ，使脫氮效率最高 ，並盡量降低能耗 。

該水廠通過對不同回流比時脫氮效果的分析 ，發現內回流比在200% 、300%時出水TN值均能達到一級A標準，內回流比為300%時的TN去除效果較200%時的好 ，且反硝化時間充足 ，故300%的內回流比更適合該汙水廠的生產運行需求 。

1. 碳源的運輸 、儲存等

   1 、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 ，並配有相關防爆設備 ，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 。

2 、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 。

3 、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 。

1. 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 。

    

1. 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運行穩定 ，避免處理費用增加 。

    

1 、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 。

1. 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運行費用低 、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 。並且如果投加量控製不好 ，或者係統來水變化波動太大 ，容易造成生化係統中毒 ，好氧區域絲狀菌膨脹 。