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。如果你关注国家“十四五”规划，一定记得其中多次提到碳中和、碳减排，此时相应的碳源概念是指海洋、土壤、岩石与生物体向大气中释放碳的过程、活动或机制，可以理解为碳排放源，由于这些碳中的一部分会累积在大气圈中，引起温室气体浓度升高并打破大气圈原有的热平衡，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行业，对脱氮有利的碳源，即含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质。比如在总氮脱除过程中，（亚）硝态氮往往依靠反硝化菌被分解，而大多数的反硝化菌属于异养型细菌，即不能利用二氧化碳作为碳源，需要额外补充有机碳源提供电子进行反硝化，此时这里的碳源是微生物的食物，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析：性能、安全性、价格、应用环境。让我们先来看看乙酸钠、葡萄糖等传统碳源的优劣。

  首先，评判碳源性能主要指碳源被生物利用的效率，理论上微生物对碳源的吸收程度受碳源主要成分分子量及可生物利用性（BOD5/CODCr，简称B/C）的影响，一般的，主要成分分子碳链为短链（碳链中碳原子小于6个），B/C大于0.3，即该物质具备生物可利用性。比如主要成分分子量较小的乙酸（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，被吸收利用的效率就相对较高。

  其次，碳源的价格是使用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大宗商品则价格疯涨（2021年6月乙酸最新出厂价格约7700元/吨）。

  然而碳源的使用还必须考虑安全性，主要体现在储运及操作安全及生物毒害性两方面。比如被微生物吸收速率最快的乙酸具有一定腐蚀性，而性价比最高的甲醇，因其易燃易爆等特性被归为危险品，且甲醇容易造成污泥中毒，因此许多大型水厂并不会使用此类碳源。

  最后，应用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，污泥培养使用葡萄糖作为碳源优势更大（糖类促进污泥增长），而在正常运行阶段葡萄糖的涨泥功效又会加大水厂的排泥负荷进而增加水厂的污水处理成本。

  气温对碳源的使用也有着一定影响。比如在冬季，尤其是北方使用碳源时，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），使用乙酸钠这种被吸收速率快的碳源更为合适，而反硝化停留时间足够时，使用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，需要考虑多方面因素来综合评估。接下来，我们再看看复合型碳源。

  随着国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较高的被利用效率（B/C＞0.55）、较低的结冰点（零下10~25℃）及价格、较广的适用范围（生活污水、食品污水、屠宰污水、垃圾渗滤液、电镀污水等）等。而且，相比传统碳源，复合型碳源的成分不是单一的，能够提供更多的微生物代谢途径。同时，复合型碳源在成分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质，如微量元素、生长因子、生物酶等，这些都能够帮助微生物更好地吸收和利用碳源。
 

  目前，已经有越来越多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、不同污水处理环境，复合型碳源也在不断细分市场，正所谓对症下药方可药到病除，精细化的产品分类是未来几年内碳源产品的发展趋势，尤其针对难处理污水（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，聪明的你已经可以做出明智的选择了。

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