為什么CNP比控制在100：5：1？

全康環(huán)保:為什么要求碳氮比100：5：1？高氨氮廢水，處理氨氮主要是硝化菌起作用，要想提高污泥濃度為什么要加碳源，硝化菌不是自養(yǎng)菌么？（來源：污托邦社區(qū)）

對(duì)應(yīng)CNP比的數(shù)值，很多小伙伴都存在誤區(qū)，其實(shí)工藝不同CNP比也不同，好氧除碳工藝要求CN比100:5:1，脫氮工藝要求CN比4～6，除磷工藝要求CP比15:1，厭氧除碳工藝要求CNP比300:5:1，可以看出CNP比100:5:1只是好氧除碳工藝的要求，那這個(gè)比例是怎么來的？本文做一下介紹及不同工藝碳源的投加計(jì)算！

一、CNP比100：5：1是怎么來的？

1、CNP比100：5：1的比例是針對(duì)于好氧除碳工藝的營養(yǎng)比！而非厭氧與脫氮工藝的CNP比！

2、碳氮磷代表的值，Ｃ目前爭(zhēng)議最多，代表COD或者BOD各有支持人群（其實(shí)工程應(yīng)用比較靈活，多了少加，少了多加，營養(yǎng)源的計(jì)算只是一個(gè)大體的估值,筆者顏胖子個(gè)人偏重于COD的說法，這樣的計(jì)算結(jié)果不會(huì)使碳源投加過量，畢竟一切服務(wù)于實(shí)際）；N一般指總凱氏氮（TKN），包括有機(jī)氮和氨氮，但不包括亞硝氮和硝態(tài)氮；而磷最沒有爭(zhēng)議性一般為正磷酸鹽。

3、100：5：1比例的來源：

說法一：Mc Carty于1970年將細(xì)菌原生質(zhì)分子式定為C5H7O2N，若包括磷為C60H87N12O23P，其中C、N、P所占的百分?jǐn)?shù)分別為52.4%、12.2%、2.3%。對(duì)于好氧生物處理過程來說，在被降解的BOD5中，約有20%的物質(zhì)被用于細(xì)胞物質(zhì)的合成，80%被用來進(jìn)行能量代謝所以進(jìn)水中BOD：N：P=（52.4%/20%）：12.2%：2.3%=100：5：1。

說法二：細(xì)菌C:N=4-5，真菌C:N=10，活性污泥系統(tǒng)中的C:N=8（介于二者之間），同時(shí)由于只有40%的碳源進(jìn)入到細(xì)胞中，所以這個(gè)比例就是20，即100：5磷的比例參照一。

二、除碳工藝的碳源投加簡(jiǎn)易計(jì)算

除碳工藝（例如普通活性污泥法，只是單純?yōu)榱嗣摮鼵OD的工藝）中CNP比100:5:1，在實(shí)際污水處理中TP往往是過量的，很多需要配合化學(xué)除磷達(dá)標(biāo)，所以以TP計(jì)算的碳源往往會(huì)偏大，實(shí)際中以氨氮的量來計(jì)算碳源的投加量。

1、外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=20N-C （式1）

式中

Cm―必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 20―CN比； N―需要去除的TKN的量，mg/l

C―進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l

需用去除的氮量計(jì)算

N=Ne-Ns （式2）

式中

Ne―進(jìn)水實(shí)際TKN濃度mg/l； Ns―二沉池TKN排放指標(biāo)mg/l

進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算

C=Ce-Cs （式3）

式中

Ce―進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l； Cs―二沉池COD排放指標(biāo)mg/l

2、案例計(jì)算

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg／L,進(jìn)水氨氮15mg／L，進(jìn)水TP：2mg／L，二沉池出水COD≤10mg／L，氨氮N排放標(biāo)準(zhǔn)≤5mg／L，求外加碳源量。

解：按式(2)計(jì)算：

N=Ne-Ns=15-5=10(mgN／L)

代入式(3)得：

C=Ce-Cs=100-10=90mg／L

代入式(1)得：

Cm=20N-C=20×10-90=110(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×110×10^-3=1100(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：1100/1.07=1028kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：1100/1.5=733kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：1100/0.78=1410kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：1100/1.06=1037kg/d

三、脫氮工藝碳源投加簡(jiǎn)易計(jì)算

在硝化反硝化系統(tǒng)中，因內(nèi)回流攜帶DO的影響，實(shí)際中投加碳源的量并和理論值相差很大，運(yùn)營中往往是按照經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算的，簡(jiǎn)單方便快捷，脫氮系統(tǒng)的CN比的經(jīng)驗(yàn)值一般控制在4~6，很多時(shí)間會(huì)采用中間值計(jì)算或者通過對(duì)化驗(yàn)出水TN來調(diào)整投加量！

1、外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=5N （式4）

式中

Cm―必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 5―反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg； N―需要外部碳源去除的TN量，mg/l

需用外部碳源反硝化去除的氮量計(jì)算

N=Ne-Ns （式5）

式中

Ne―二沉池出水實(shí)際TN濃度mg/l； Ns―二沉池TN排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

2、案例計(jì)算：

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，二沉池出水排放標(biāo)準(zhǔn)總氮Ns≤15mg／L，氨氮N≤5mg／L，運(yùn)行數(shù)據(jù)表明氨氮已達(dá)標(biāo)，而出水總氮Ne超標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析Ne=20 mg／L，求外加碳源量。

解：按式(5)計(jì)算：

N=Ne-Ns=20-15=5(mgN／L)

代入式(4)得：

Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：250/1.07=233kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：250/1.5=166kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：250/0.78=320kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：250/1.06=235kg/d

四、除磷工藝碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算

聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量，主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此，進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì)，是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為，進(jìn)水中COD/TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)，從而獲得理想的除磷效果。

1、外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法

統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=15P-C （式6）

式中

Cm―必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l； 15―CP比； P―需要外部碳源去除的TP量，mg/l

C―進(jìn)出水的碳源差值（以COD計(jì)）mg/l

2、需用外部碳源去除的TP量計(jì)算

P=Pe-Ps （式7）

式中

Pe―進(jìn)水TP濃度mg/l；Ps―二沉池TP排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算

C=Ce-Cs （式8）

式中

Ce―進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l； Cs―二沉池COD排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

2、案例計(jì)算：

某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m3／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水COD：100mg／L，進(jìn)水TP：11mg／L，二沉池出水COD≤10mg／L，TP排放標(biāo)準(zhǔn)≤1mg／L，求外加碳源量。

解：按式(7)計(jì)算：

P=Pe-Ps=11-1=10(mgN／L)

代入式(8)得：

C=Ce-Cs=100-10=90mg／L

代入式(6)得：

Cm=15P-C=15×10-90=60(mgCOD/L)

則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×60×10^-3=600(kgCOD/d)

若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：600/1.07=560kg/d

若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：600/1.5=400kg/d

若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：600/0.78=769kg/d

若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：600/1.06=566kg/d