什么，是优质碳源？

  什么，是优质碳源？要想知道什么是优质碳源，现在就带你研究。首先，我们要弄清楚什么是碳源。如果你关注國(guó)家“十四五”规划，一定记得其中多(duō)次提到碳中和、碳减排，此时相应的碳源概念是指海洋、土壤、岩石与生物(wù)體(tǐ)向大气中释放碳的过程、活动或机制，可(kě)以理(lǐ)解為(wèi)碳排放源，由于这些碳中的一部分(fēn)会累积在大气圈中，引起温室气體(tǐ)浓度升高并打破大气圈原有(yǒu)的热平衡，进而影响全球气候变化，因此这里的碳源是负面的，是需要被限制的。

  而今天我们主要研究的是针对污水处理(lǐ)行业，对脱氮有(yǒu)利的碳源，即含有(yǒu)碳元素且能(néng)被微生物(wù)生長(cháng)繁殖所利用(yòng)的一类营养物(wù)质。比如在总氮脱除过程中，（亚）硝态氮往往依靠反硝化菌被分(fēn)解，而大多(duō)数的反硝化菌属于异养型细菌，即不能(néng)利用(yòng)二氧化碳作為(wèi)碳源，需要额外补充有(yǒu)机碳源提供電(diàn)子进行反硝化，此时这里的碳源是微生物(wù)的食物(wù)，是需要被补充的。

  在弄清楚了碳源的概念之后，我们要研究的是如何判断碳源“优质”与否。不妨从以下几个维度进行分(fēn)析：性能(néng)、安全性、价格、应用(yòng)环境。让我们先来看看乙酸钠、葡萄糖等传统碳源的优劣。

  首先，评判碳源性能(néng)主要指碳源被生物(wù)利用(yòng)的效率，理(lǐ)论上微生物(wù)对碳源的吸收程度受碳源主要成分(fēn)分(fēn)子量及可(kě)生物(wù)利用(yòng)性（BOD5/CODCr，简称B/C）的影响，一般的，主要成分(fēn)分(fēn)子碳链為(wèi)短链（碳链中碳原子小(xiǎo)于6个），B/C大于0.3，即该物(wù)质具备生物(wù)可(kě)利用(yòng)性。比如主要成分(fēn)分(fēn)子量较小(xiǎo)的乙酸（B/C≈0.75）、乙酸钠（B/C≈0.58）、甲醇（B/C≈0.70）、葡萄糖（B/C≈0.60）等，被吸收利用(yòng)的效率就相对较高。

  其次，碳源的价格是使用(yòng)方非常关注的一方面，比如目前最具性价比的传统碳源是甲醇（2021年6月最新(xīn)出厂价格约2620元/吨），而受世界范围内疫情影响，包括乙酸在内的部分(fēn)大宗商(shāng)品则价格疯涨（2021年6月乙酸最新(xīn)出厂价格约7700元/吨）。

  然而碳源的使用(yòng)还必须考虑安全性，主要體(tǐ)现在储运及操作安全及生物(wù)毒害性两方面。比如被微生物(wù)吸收速率最快的乙酸具有(yǒu)一定腐蚀性，而性价比最高的甲醇，因其易燃易爆等特性被归為(wèi)危险品，且甲醇容易造成污泥中毒，因此许多(duō)大型水厂并不会使用(yòng)此类碳源。

  最后，应用(yòng)环境对评判一种碳源的好坏同样至关重要。比如在生化系统启动阶段，污泥培养使用(yòng)葡萄糖作為(wèi)碳源优势更大（糖类促进污泥增長(cháng)），而在正常运行阶段葡萄糖的涨泥功效又(yòu)会加大水厂的排泥负荷进而增加水厂的污水处理(lǐ)成本。

  气温对碳源的使用(yòng)也有(yǒu)着一定影响。比如在冬季，尤其是北方使用(yòng)碳源时，结冰点较高的乙酸钠就不具备优势。

  工艺的不同也是碳源选择的决定性因素。比如反硝化停留时间较短的工艺（如反硝化滤池工艺），使用(yòng)乙酸钠这种被吸收速率快的碳源更為(wèi)合适，而反硝化停留时间足够时，使用(yòng)被吸收速率相对低一些但价格更合适的碳源，在满足达标需求的同时性价比就更高。

  至此，相信大家已经清楚，判断一种碳源的优劣，是相对的，需要考虑多(duō)方面因素来综合评估。接下来，我们再看看复合型碳源。

  随着國(guó)家对各行业排污中总氮指标的收紧，碳源市场的竞争愈演愈烈，复合型碳源如雨后春笋，层出不穷。而复合型碳源的使命就是要取传统碳源之精华，去传统碳源之糟粕，兼具性价比和安全性，比如复合型碳源具有(yǒu)较高的被利用(yòng)效率（B/C＞0.55）、较低的结冰点（零下10~25℃）及价格、较广的适用(yòng)范围（生活污水、食品污水、屠宰污水、垃圾渗滤液、電(diàn)镀污水等）等。而且，相比传统碳源，复合型碳源的成分(fēn)不是单一的，能(néng)够提供更多(duō)的微生物(wù)代謝(xiè)途径。同时，复合型碳源在成分(fēn)方面比较突出的一个特点就是其中往往会引入一些营养物(wù)质，如微量元素、生長(cháng)因子、生物(wù)酶等，这些都能(néng)够帮助微生物(wù)更好地吸收和利用(yòng)碳源。
 

  目前，已经有(yǒu)越来越多(duō)的水厂选择复合型碳源来逐步取缔传统碳源，而针对不同行业、不同污水处理(lǐ)环境，复合型碳源也在不断细分(fēn)市场，正所谓对症下药方可(kě)药到病除，精细化的产品分(fēn)类是未来几年内碳源产品的发展趋势，尤其针对难处理(lǐ)污水（如化工行业废水等）。至此，已经带你研究了优质碳源，相信关于碳源产品，聪明的你已经可(kě)以做出明智的选择了。

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