國內(nèi)污水廠進水COD值、BOD值普遍偏低,反硝化過程中常需要添加碳源,外加碳源是C/N較低(COD/總氮)的污水生化處理中必不可少的過程,碳源含量會制約著異養(yǎng)反硝化去除總氮的效率和作用。
污水處理廠常用的外加碳源有甲醇、乙酸鈉和葡萄糖等。甲醇由于其分子小易被微生物代謝,反硝化速率高是非常理想的碳源,但是因其高毒性、易燃易爆、運輸安全及成本等問題限制了其廣泛應(yīng)用。醋酸鈉作為碳源,反硝化速率較快,目前市場使用最為廣泛,但成本高仍是其限制條件。糖作為碳源,反硝化速率相對乙酸鈉和甲醇較慢,但其COD有效值高,仍作為重要的碳源在普遍使用,其處理成本比乙酸鈉略低。
目前污水處理廠使用的碳源不僅僅存在投加量大、運行成本高的問題。由于反硝化菌群多樣性的特點,例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌等復(fù)合菌群條件,單一碳源環(huán)境下菌群多樣性被弱化,人為的弱化、馴化干擾菌群的生長與活動,脫氮過程并沒有充分發(fā)揮反硝化菌群的總氮去除效率。
反硝化菌作為微生物在污水處理廠除氮過程中起著決定性的作用,其生長、繁殖和各種生理代謝決定著反硝化脫氮的活性和效率。微生物的營養(yǎng)物質(zhì)是滿足微生物的生長、繁殖和完成各種生理代謝動所必須的要素,微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)可分為六大類,即水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子和能源。大部分反硝化菌屬于異氧菌,除了碳源外不需要其他能源;同時污水中含有一定的磷、鈉、鈣等無機鹽,微生物需求的其他微量元素含量較少,且極少含有或沒有微生物益生因子。