一、醇类碳源

1. 乙醇

• 特点：
  • 分子结构简单，易被微生物利用，反硝化速率快（略低于甲醇）。
  • 挥发性较低，安全性优于甲醇，适合对气味和毒性敏感的场景（如食品加工废水）。
  • COD 当量：约 780mg/g（1g 乙醇≈0.78g COD）。
• 适用场景：
  • 市政污水、食品饮料废水的脱氮处理。
  • 替代甲醇用于对安全性要求高的项目（如饮用水源地周边污水厂）。
• 优缺点：
  • ✅ 安全性高，毒性低；✅ 生物利用率高。
  • ❌ 成本较高（约为甲醇的 2~3 倍）；❌ 低温下溶解度略低。

2. 丙醇 / 异丙醇

• 特点：
  • 碳链较长，需经微生物降解为短链脂肪酸后利用，反硝化速率较慢。
  • COD 当量：约 1200~1500mg/g（高于甲醇）。
• 适用场景：
  • 工业废水（如化工、制药废水）中难降解碳源的补充。
  • 与甲醇复配，调节碳源结构以提高微生物多样性。
• 注意事项：需避免过量投加导致污泥膨胀，建议与快效碳源（如甲醇）搭配使用。

二、糖类碳源

1. 葡萄糖

• 特点：
  • 单糖，微生物可直接吸收利用，反硝化速率快（接近甲醇）。
  • COD 当量：约 1060mg/g（1g 葡萄糖≈1.06g COD）。
  • 易滋生丝状菌，长期单独使用可能引发污泥膨胀。
• 适用场景：
  • 市政污水应急投加（如碳源突发不足时）。
  • 食品加工废水、淀粉废水的脱氮处理（与原水碳源成分匹配）。
• 优缺点：
  • ✅ 生物相容性好；✅ 无毒性。
  • ❌ 成本高（约为甲醇的 3~4 倍）；❌ 储存易霉变（需密封避光）。

2. 蔗糖 / 麦芽糖

• 特点：
  • 双糖，需水解为单糖后利用，反硝化速率中等（比甲醇慢 10%~20%）。
  • COD 当量：约 1000~1100mg/g。
  • 对污泥活性影响较小，适合长期稳定运行的系统。
• 适用场景：
  • 市政污水厂长期碳源投加（替代葡萄糖以降低成本）。
  • 高氮磷比废水（如养殖废水）的脱氮处理。
• 注意事项：投加前需确保水解单元正常运行（如设置水解酸化池）。

3. 淀粉水解液

• 特点：
  • 多糖类混合物，含葡萄糖、麦芽糖等，成本低（工业副产物）。
  • COD 当量：约 800~900mg/g（因水解程度而异）。
  • 杂质较多（如蛋白质、色素），可能影响出水色度。
• 适用场景：
  • 高浓度有机废水（如造纸、发酵废水）的碳源补充。
  • 对成本敏感的大型市政污水厂。

三、有机酸类碳源

1. 乙酸（醋酸）

• 特点：
  • 短链脂肪酸，微生物最易利用的碳源之一，反硝化速率最快（比甲醇高 10%~15%）。
  • COD 当量：约 1070mg/g（1g 乙酸≈1.07g COD）。
  • 酸性强（pH≈2.4），投加时需调节 pH，避免系统酸中毒。
• 适用场景：
  • 高负荷工业废水（如屠宰、食品加工废水）的快速脱氮。
  • 低温环境（＜10℃）下的碳源补充（微生物活性受 pH 影响小）。
• 优缺点：
  • ✅ 反应速率快；✅ 低温适应性强。
  • ❌ 腐蚀性强（需不锈钢材质储存设备）；❌ 需额外投加碱液调节 pH。

2. 乙酸钠

• 特点：
  • 乙酸的钠盐，pH 中性（7.5~9.0），无需调节酸碱度，使用便捷。
  • COD 当量：约 580mg/g（以三水合乙酸钠计）。
  • 反硝化速率与甲醇接近，且污泥产率低（约减少 20% 污泥量）。
• 适用场景：
  • 市政污水厂主流碳源（尤其适合自动化投加系统）。
  • 对 pH 敏感的工艺（如 AA/O、SBR 法）。
• 优缺点：
  • ✅ 安全性高；✅ 投加方便，无需复杂设备。
  • ❌ 运输成本高（含结晶水，有效碳含量低）；❌ 长期使用可能导致系统盐度升高。

3. 柠檬酸

• 特点：
  • 三元羧酸，碳链较长，需分步代谢为乙酸后利用，反硝化速率较慢。
  • COD 当量：约 1100mg/g。
  • 酸性强（pH≈2.0），可用于调节系统 pH 至酸性环境（如厌氧段）。
• 适用场景：
  • 与其他碳源复配，提供复合营养（如补充微量元素）。
  • 酸性废水（如矿山废水）的碳源投加。

四、复合碳源

1. 成分与特点

• 协同效应：快效碳源（如乙酸钠）与长效碳源（如丙醇）结合，延长碳源释放周期。
• 微生物适应性强：提供更全面的营养，促进反硝化菌群增殖。
• COD 当量：根据配方不同，通常为 800~1200mg/g。

2. 适用场景

• 复杂工业废水（如化工、制药废水），单一碳源难以满足微生物需求时。
• 污泥老化或菌群失调的系统，需修复微生物活性。
• 对脱氮效率和稳定性要求高的项目（如提标改造污水厂）。

3. 典型产品

• 多糖类复合碳源：以淀粉水解物为主，复配少量乙酸钠，成本较低。
• 生物刺激素复合碳源：添加维生素、氨基酸等，适合低温或高毒性废水。

五、碳源选择对比表

六、选择建议

1. 优先考虑成本与效率平衡：
   • 市政污水厂：乙酸钠（易操作、稳定性高）或复合碳源（长期性价比优）。
   • 高负荷工业废水：甲醇（成本低、效率高）或乙酸（速率快）。
2. 安全性要求：
   • 禁止使用甲醇的场景（如饮用水源地）：选乙醇或葡萄糖。
3. 水质特性：
   • 低 pH 废水：选乙酸钠（中性），避免乙酸加剧酸性。
   • 高盐废水：避免长期使用乙酸钠，可选甲醇或复合碳源。
4. 工艺阶段：
   • 缺氧段：优先快效碳源（甲醇、乙酸钠）。
   • 厌氧段：可选缓慢释放碳源（蔗糖、复合碳源）。