生活污水该如何投加碳源，种类和量的问题

利用序批式反应器，以乙酸钠为唯一碳源，对反硝化污泥进行了50d的长期驯化。之后，利用缓冲溶液将反硝化过程中pH值的上升幅度控制在0.5范围内，研究了不同碳氮比下的反硝化规律。

结果表明，无论碳源是否充足,反硝化过程中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的变化趋势基本相同，即反硝化过程中均会出现亚硝酸盐氮积累且随后逐渐消失的现象。

硝酸盐氮还原完毕时，亚硝酸盐氮会出现最大积累量,同时反硝化速率出现拐点,速率开始明显加快。

当碳氮比从1.0增加到3.7时，反硝化速率明显增加。反硝化菌可过量吸附乙酸钠,因此在以乙酸钠为外加碳源进行反硝化时，即使乙酸钠投加过量,出水COD值也能维持在较低水平。

硝化用硝酸或硝酸盐处理，与硝酸或硝酸盐结合，尤指将〖有机化合物〗转化成硝基化合物或硝酸酯(如用硝酸和硫酸的混合物处理)。

反硝化也称脱氮作用反硝化细菌在缺氧条件下。还原硝酸盐,释放出分子态氮或一氧化二氮的过程。

乙酸钠一般以带有三个结晶水的三水合乙酸钠形式存在。三水合乙酸钠为无色透明或白色颗粒结晶，在空气中可被风化，可燃。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。

参考资料来源：百度百科-反硝化

参考资料来源：百度百科-CH3COONa

参考资料来源：百度百科-污水处理

参考资料来源：中国水网新闻-餐厨垃圾能否成为污水处理厂低价碳源？

碳源计算公式 1、碳源选择 通常反硝化可利用的碳源分为快速碳源(如甲醇、乙酸、乙酸钠碳源投加量及除磷药剂投加量计算公式

碳源计算公式 1、碳源选择 通常反硝化可利用的碳源分为快速碳源(如甲醇、乙酸、乙酸钠。

定义

COD：化学需氧量，是利用化学氧化剂将水中可氧化物质氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。氧化剂一般有高锰酸钾和重铬酸钾。

由于一般还原性物质主要是有机物，所以通常以COD作为表征水体中有机物含量的综合性指标。实际上，CODB并不是单单表示水中的有机物质，它还能表示水中具有还原性质的无机物质。

BOD：生化需氧量,一般指五日生化学需氧量，说明水中有机物等需氧污染物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标。

区别

COD是用化学方法测定的，基本上可以表征水中所有有机物的浓度，包括可被生物降解和不可被生物降解的。

而BOD表征的是水中可被生物降解的有机物浓度。

一般来说，同一份水样，COD肯定大于BOD。在废水处理工程中，可以用BOD/COD来表征污水的可生化性，其比值大于0.3说明污水可生化性好。

去除方法

COD的去除方法有很多种，像混凝沉淀、厌氧水解、接触氧化、臭氧氧化等都可以去除COD，要根据废水中有机物的浓度选择技术可行经济合适的方法。

生化法

在工业废水处理中*常用的当属生化法。

当BOD/COD大于0.3时，可生化性好，采用好氧生物处理如活性污泥法好氧处理(SBR法)和生物膜法(生物接触氧化)等。好氧处理一般适用于COD浓度在1000-1500mg/L，COD去除率一般在50%-80%。好氧处理不仅应用于中低浓度有机废水的处理，还应用于厌氧处理的后续处理。

而厌氧生物处理法主要包括UASB(升流式厌氧污泥床)、AF(厌氧滤池)、AFB(厌氧流化床)等，一般处理高浓度、生物难降解的有机废水，COD浓度约为4000-10000mg/L。

实际工作中，往往把好氧和厌氧生化法结合起来利用，例如A/O、A2/O法等。A/O(厌氧好氧工艺法)：A就是厌氧段，主要用于脱氮除磷O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它不仅可以去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷。对于高浓度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性。

化学混凝法

对于生化处理后中低浓度或者是可生化性差的有机废水科采用化学混凝法。向废水中投加絮凝剂，利用絮凝剂的吸附架桥，压缩双电层及网捕作用，使水中胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和凝聚转而形成絮凝体，再用沉淀或气浮工艺使颗粒从水中分离出来从而达到净化水体的方法。使用化学药剂的氧化作用分解有机物，分解效率高，处理时间快，操作简单，无二次污染。

吸附法

可以通过活性炭、大孔树脂、膨润土等活性吸附材料，吸附处理污水里的颗粒有机物、色度，可以作为前处理，降低比较容易处理的COD。

臭氧氧化法

臭氧具有强氧化性，在常规净水工艺前增设臭氧工艺，可用来去除COD和BOD。O3/UV联合氧化技术是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学过程，因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强而迅速发展，主要用于处理废水中有毒有害且无法生物降解的物质。

电化学法

实质就是直接或间接的利用电解作用，把水中污染物去除，或把有毒物质变成无毒或低毒物质。按照去除对象以及产生的电化学作用来区分，又可分为电化学氧化，电化学还原，电气浮等法。

电化学氧化还原法是指电解质溶液在电流的作用下，在阳极和电解质溶液界面上发生反应物粒子失去电子的氧化反应、在阴极和电解质溶液界面上发生反应物粒子与电子结合的还原反应的电化学过程。电化学的氧化原理分为两类:一种是直接氧化，即让污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，在含氰化物、含酚、含醇、含氮的有机废水处理中，直接电化学氧化发挥了十分有效的作用另一种则是间接氧化，即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间反应来氧化污染物，*终达到氧化降解污染物的目的。这种方法占地面积少、易操作但是效率低，影响的因素多。

微电解法

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。

反渗透法

反渗透法指的是在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。该法原理是利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，可以从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体微生物及有机物等，主要用海水淡化。

效果很好，乙酸钠（又称为醋酸钠）比较容易被生物吸收，投加后可在较短时间内产生降低总氮效果，一般当天或第二天便可有明显效果，这是乙酸钠作为碳源的最大优势。

但是乙酸钠的缺点同样明显，那就是产泥量非常高，由于污水厂普遍存在污泥处置困难，处置成本高的问题，且乙酸钠价格相对较高，所以乙酸钠很难大规模推广使用，但是乙酸钠作为水质超标的应急处理碳源进行投加效果是十分明显的，所以一般可以储存一些乙酸钠作为应急碳源。

乙酸钠用途

1、测定铅、锌、铝、铁、钴、锑、镍和锡。络合稳定剂。乙酰化作用的辅助剂、缓冲剂、干燥剂、媒染剂。

2、用于测定铅、锌、铝、铁、钴、锑、镍、锡。用作有机合成的酯化剂以及摄影药品、医药、印染媒染剂、缓冲剂、化学试剂、肉类防腐、颜料、鞣革等许多方面。

3、用作缓冲剂、调味剂、增香剂及pH值调节剂。作为调味剂的缓冲剂，可缓和不良气味并防止变色改善风味时使用0.1%-0.3%。具有一定的防霉作用，如使用0.1%-0.3%于鱼肉糜制品及面包。

醋酸钠（Sodium acetate）也叫做乙酸钠，是一种源自醋酸的钠盐。醋酸钠是一种很容易用醋和小苏打制成的物质。当混合物冷却到熔点以下时，就会结晶。结晶化是一个放热过程，因此这些晶体实际上产生热，这也是该物质经常被叫做热冰的原因所在。这种化合物有多种工业和日常用途。

主要用途：在食品行业，醋酸钠被当作一种防腐剂和酸洗剂使用。由于盐帮助食品保持特定pH值，因此能阻止有害细菌生长。在酸洗过程中，要大量使用这种化学品，不仅充当食物与微生物的缓冲剂，还能改善食品口味。

作为一种清洁剂，醋酸钠能中和从工厂排放的大量硫酸。它通过消除铁锈和污渍保持亮泽的金属表面。此外，还可以在皮革鞣制溶液和影像处理液中找到它。

主要用途：处理城市污水,研究泥龄(SRT)及外加碳源(乙酸钠溶液)对系统脱氮除磷效果的影响。以醋酸钠作为补充碳源,对反硝化污泥进行驯化，之后利用缓冲溶液将反硝化过程中pH值的上升幅度控制在0.5范围内。反硝化菌可过量吸附CH3COONa,因此在以CH3COONa为外加碳源进行反硝化时,可将出水COD值也能维持在较低水平。当前所有城市及县城的污水处理想要达到排放一级标准就需要添加乙酸钠做碳源。

中文名

乙酸钠[7]

外文名

Sodium acetate[7]

别名

醋酸钠[7]

化学式

CH3COONa

分子量

82.034

编号系统

CAS号：127-09-3

MDL号：MFCD00012459

EINECS号：204-823-8

RTECS号：AJ4300010

BRN号：3595639

物性数据

化学式：CH3COONa

分子量：82.03

外观：白色结晶性粉末

密度：1.45g/cm3

折光率：1.464

溶解性：易溶于水和乙醇，微溶于乙醚。

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：无

2、氢键供体数量：0[7]

3、氢键受体数量：2[7]

4、可旋转化学键数量：0[7]

5、互变异构体数量：无

6、拓扑分子极性表面积：40.1[7]

7、重原子数量：5[7]

8、表面电荷：0[7]

9、复杂度：34.6[7]

10、同位素原子数量：0[7]

11、确定原子立构中心数量：0[7]

12、不确定原子立构中心数量：0[7]

13、确定化学键立构中心数量：0[7]

14、不确定化学键立构中心数量：0[7]

15、共价键单元数量：2[2]

毒理学数据

1、皮肤/眼睛刺激：

兔子皮肤标准德雷兹染眼实验：500 mg/24H 对皮肤有轻微的刺激作用。[2]

兔子眼睛标准德雷兹染眼实验：50 μg/24H 对眼睛有轻微的刺激作用。[2]

2、急性毒性：

大鼠经口LD50：3530mg/kg[2]

大鼠吸入LC50：>30gm/m3/1H[2]

小鼠经口LD50：6891mg/kg[2]

小鼠皮下LD50：3200mg/kg[2]

小鼠静脉注射LDLo：1195mg/kg[2]

兔子皮肤LD50：>10mg/kg[2]

兔子经静脉注射LDLo：1300mg/kg[2]

合成方法

1、将三水醋酸钠置于瓷皿中，在120℃下加热至获得干燥的白色物质，得无水醋酸钠。[2]

在有机合成中，例如用无水醋酸钠和碱石灰共熔制备甲烷时，所用无水醋酸钠应在临用前制备。将适量三水醋酸钠放在瓷蒸发皿中，在玻棒搅拌下加热至约58℃时，三水醋酸钠溶解于结晶水中，水分逐渐蒸发后，得到白色固体，此时温度约为120℃。继续加热至固体熔融，但温度不要超过三水醋酸钠的熔点（324℃），以免醋酸钠分解为丙酮及碳酸钠。在搅拌下稍冷却，趁热在乳钵中研细，并立即储存于密闭容器中备用。[2]

Ca(CH3COO)2+ Na2CO3→ 2CH3COONa + CaCO3↓[2]

2、用结晶碳酸钠中和醋酸，过滤后蒸发、冷却、结晶，在常温下干燥而成。[2]

3、用硫酸钠和碳酸氢钠处理醋酸钙而成。[2]

4、醋酸钠的生产方法很多，可以用稀醋酸或醋酸钙与纯碱作用而得；也可以用硫酸钠与醋酸钙复分解而得。工业上还常采用药厂和香料厂的下脚料回收醋酸钠。[2]

把628kg稀醋酸倒入反应器中，把200kg纯碱分次加入反应器中。不搅拌，开动引风机抽气。反应平稳后开动搅拌，使纯碱和醋酸充分反应，然后打入蒸发器加热浓缩至液体密度为1.24g/cm3时停止加热。反应液过滤后打入结晶器中，用NaOH调节pH值为9.2，冷却至35℃结晶。抽去表面母液，甩干结晶得到350kg白色粉末状产品。一次产率约为70%。[2]

用途

1、测定铅、锌、铝、铁、钴、锑、镍和锡。络合稳定剂。乙酰化作用的辅助剂、缓冲剂、干燥剂、媒染剂。[2]

2、用于测定铅、锌、铝、铁、钴、锑、镍、锡。用作有机合成的酯化剂以及摄影药品、医药、印染媒染剂、缓冲剂、化学试剂、肉类防腐、颜料、鞣革等许多方面。[2]

3、用作缓冲剂、调味剂、增香剂及pH值调节剂。作为调味剂的缓冲剂，可缓和不良气味并防止变色改善风味时使用0.1%-0.3%。具有一定的防霉作用，如使用0.1%-0.3%于鱼肉糜制品及面包。亦可用作调味酱、酸菜、蛋黄酱、鱼糕、香肠、面包、黏糕等的酸味剂。与甲基纤维素、磷酸盐等混合，用于提高香肠、面包、黏糕等的保存性。[2]

4、用作硫黄调节型氯丁橡胶炼焦的防焦剂，用量一般为0.5质量份。还可用作动物胶的交联剂。[2]

5、本品可用于碱性电镀锡的添加，但对镀层及电镀过程并无明显影响，不是必要成分。乙酸钠常用作缓冲剂，如用于酸性镀锌、碱性镀锡和化学镀镍。[2]

鉴别方法

1、5%试样溶液的钠盐反应：将氯化钠或硝酸钠的溶液，与五倍容量的醋酸钴双氧铀试液（取醋酸钴双氧铀结晶40g，加于由冰醋酸30g和用水定容至500mL的混合液中，加热使之溶解）混合并摇振后，产生金黄色沉淀。[3]

2、醋酸盐反应：中性的醋酸盐溶液遇氯化铁试液（取氯化铁FeCl3▪6H2O 9g，溶于水并定容至100mL，约为1mol/L）后可产生深红色，但如加入无机盐，则呈色即遭破坏。[3]

3、做红外光谱测试，应符合标准品的红外谱图。[3]

含量测定

原理

醋酸钠在水溶液中，是一种很弱的碱（pKb=9.24），不能在水中用强酸准确滴定，因此需用非水滴定法。选择适当的溶剂如冰醋酸则可大大提高醋酸钠的碱性，可以HClO4为标准溶液进行滴定，其滴定反应为：[4]

H2Ac++ ▪ClO4-+ NaAc = 2HAc + NaClO4[4]

邻苯二甲酸氢钾常作为标定HClO4▪HAc 标准溶液的基准物，其反应如下：[4]

C6H4▪COOH▪COOK + H2Ac+ + ▪ClO4-= C6H4▪COOH▪COOH + HAc + KClO4[4]

由于测定和标定的产物为NaClO4和KClO4，它们在非水介质中的溶解度都较小，故滴定过程中随着HClO4▪HAc 标准溶液的不断加入，慢慢有白色混浊物产生，但并不影响滴定结果。本实验选用乙酸酐、冰醋酸混合溶剂，以结晶紫为指示剂，用标准高氯酸-冰醋酸溶液滴定。[4]

步骤

乙酸钠和硝氮反应。

当整个溶解氧含量增加到1.5mg/L时，氨氮去除率高，能否达到95%。而且在该种条件作用下，硝化反应的速度会持续提升，并产生大量的亚盐，此时，反应体系之中的硝氮含量提升度同样十分可观。但从实际过程中可以看出，虽然整个反应体系之中的富氧区和缺氧区得到了有效分离，但随着溶解氧含量的降低，硝氮去除率也会出现降低，当溶解氧含量降到1.2mg/L时，氮的去除率将会降低到80%左右。

乙酸钠作为污水处理厂外加碳源的应用，包括以下步骤

1）将工业污水在调节池中调节ph值，再调节ph值后的工业污水在沉淀池进行沉淀；

2）将沉淀后的工业污水输送至微生物培养池进行微生物氧化处理，在输送过程中加入乙酸钠作为微生物的碳源；

3）将微生物氧化处理后的工业废水进行第二次沉淀处理，得到清水流出。从而解决了甲醇作为碳源的易燃易爆问题，且成本比甲醇、淀粉、葡糖糖等成本低。

硝酸盐氮（NO3-N）是含氮有机物氧化分解的最终产物。水中之氮以硝酸盐形态存在者，属低毒性或无毒性。水中的硝酸盐氮含量过高对人体造成危害。

如水体中仅有硝酸盐含量增高，氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮（NO2-N）含量均低甚至没有，说明污染时间已久，现已趋向自净。水中的硝酸盐也可直接来自地层。

中文名

硝酸盐氮

外文名

Nitrate nitrogen

化学式

NO3-N

毒性

含量过高对人体造成危害

测定方法

紫外分光光度法、离子色谱法等。

乙酸钠算是脱氮效率较高的碳源，但是乙酸钠使用后会引入无机盐，增加废水含盐量；同时，低温条件下乙酸钠极易结晶，很难再溶解，这势必会造成管道设备结垢，且异味大，投加不便。