【乾貨】汙水脫氮反硝化碳源如何計算

北極星水處理網訊:汙水處理進行反硝化時，需要一定的碳源，教科書、文獻中都有參考數據，但是具體怎麼得出的，很多人不清楚。

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我們說的C，其實大多數時候指的是COD(化學需氧量)，即所謂C/N實際為COD/N，COD是用需氧量來衡量有機物含量的一種方法，如甲醇氧化的過程可用(1)式所示，二者並不相同，但二者按照比例增加，有機物越多，需氧量也越多。因此，我們可以用COD來表徵有機物的變化。

CH3OH + 1.5O2 → CO2 + 2 H2O (1)

1. 反硝化的時候，如果不包含微生物自身生長，方程式非常簡單，通常以甲醇為碳源來表示。

6NO3- +5 CH3OH → 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6OH- (2)

由(1)式可以得到甲醇與氧氣(即COD)的對應關係：1mol甲醇對應1.5mol氧氣，由(2)式可以得到甲醇與NO3-的對應關係，1mol甲醇對應1.2molNO3-，兩者比較可以得到，1mol NO3--N對應1.25 molO2，即14gN對應40gO2，因此C/N=40/14=2.86。

2. 反硝化的時候，如果包含微生物自身生長，如(3)式所示。

NO3- + 1.08 CH3OH → 0,065C5H7NO2 + 0.47 N2 + 1.68CO2 + HCO3- (3)

同樣的道理，我們可以計算出C/N=3.70。

3. 附註：本來事情到這裡已經算完了，但是偶還想發揮一下第一種情況，以下計算只是一種化學方程式的數學計算，不代表真的發生這樣的反應。

如果我們把(1)、(2)兩式整理，

N2 + 2.5O2 + 2OH- → 2NO3- + H2O

有負離子不方便 ，我們在兩邊減去2OH-，

N2 + 2.5O2 → N2O5

其中，N源於NO3-，O可以代表有機物，因此，對應不含微生物生長的反硝化的理論碳源的需求量，實際就是相當於把N2氧化成N2O5的需氧量，進一步說就是N2O5分子中O/N的質量比。

這樣就更簡單了，C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86.

依次可以類推出NO2--N的純反硝化的理論C/N比是N2O3分子中O/N的質量比=16×3/(14×2)=12/7=1.71.

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