CNP比100：5：1的由来

CNP比，即碳源、氮源和磷源的比例，在好氧生物处理过程中被广泛采用，且这一比例的设定有着深厚的理论基础。具体来说，C代表碳源，如化学需氧量（COD）或生化需氧量（BOD）；N代表氮源，主要指总凯氏氮（TKN），包括有机氮和氨氮，但排除亚硝氮和硝态氮；P则代表磷源，通常指的是正磷酸盐。

这一比例最初由McCarty在1970年提出。他依据细菌原生质分子式C5H7O2N（若包含磷则为C60H87N12O23P）进行计算，得出C、N、P在好氧生物处理过程中所占比重分别为4%、2%和3%。考虑到被降解的BOD5中，约有20%的物质用于细胞物质合成，80%用于能量代谢，进水中BOD:N:P的比例最终被确定为100:5:1。

此外，还有多种观点支持这一比例。例如，细菌的C:N比通常介于4-5，真菌则为10，而活性污泥系统中的C:N比则取二者中间值8。同时，磷的比例也根据细菌生长需求被设定为1。综上所述，CNP比100：5：1的设定，旨在满足微生物的生长和代谢需求，从而确保污水处理系统的稳定运行和高效率。

营养源投加量的计算方法

在污水处理过程中，营养源的投加量是一个关键参数，需要根据具体的工艺需求和进出水水质来进行精确计算。以下是一些常用的营养源投加当量计算方法：

首先是碳源投加量的计算。这需要依据不同的工艺流程，如除碳工艺、脱氮工艺或除磷工艺等来进行。虽然具体的计算公式会因工艺而异，但一般都会考虑到进水中碳源的浓度、生物反应器的体积以及所需的碳源转化率等因素。通过这些参数的综合考量，可以得出合理的碳源投加量。

其次是氮源和磷源的投加量计算。与碳源类似，氮源和磷源的投加量也需要根据工艺需求和进出水水质来进行调整。在好氧生物处理过程中，氮源和磷源的投加量通常与碳源保持一定的比例关系，以确保生物反应器的营养均衡和高效运行。同时，还需要定期监测进出水中的氮磷浓度变化情况，以便及时调整投加量以满足处理需求。

综上所述，营养源投加量的计算是污水处理过程中的一个重要环节。通过合理设定CNP比并采用适当的计算方法来确定各营养源的投加量将有助于提高污水处理系统的运行效率和稳定性。
在污水处理过程中，营养源的投加量是一个核心参数，其计算涉及多个方面。特别是在脱氮工艺中，碳源的投加量是一个关键考量因素。此外，还需要考虑进水与排放标准之间的氨氮差异（N差值1）以及进出水中化学需氧量（COD）的差异（C差值）。这些参数的综合考量，将有助于更精确地确定脱氮工艺中的碳源投加量。
在污水处理过程中，特别是脱氮工艺，碳源的投加量是一个至关重要的参数。为了更精确地确定这一投加量，我们需要综合考虑多个因素。其中，Y代表脱氮工艺中的碳源投加量，而N差值2则反映了进水中的总氮（TN）与排放标准所要求的TN之间的差异。同时，C差值则体现了进水化学需氧量（COD）与出水COD之间的差异。通过这些参数的综合分析，我们可以更科学地确定脱氮工艺中的碳源投加量。

此外，除磷工艺也是污水处理中的重要一环。在这一工艺中，同样需要关注磷的投加量及其对处理效果的影响。然而，与脱氮工艺不同的是，除磷工艺中磷的投加量计算涉及到更多的特定参数和考虑因素。这些参数不仅包括进水和出水中磷的浓度差异，还可能涉及到水质特性、反应条件以及设备性能等多个方面。因此，在实施除磷工艺时，我们需要根据具体情况进行综合分析和优化调整，以确保处理效果达到预期目标。
其中，Z代表除磷工艺中的碳源投加量，而TP差值则衡量了进水中总磷（TP）与排放标准所要求的TP之间的差距。同时，C差值依然体现了进水化学需氧量（COD）与出水COD之间的差异。在考虑氮源投加时，我们通常会在除碳工艺中进行。若碳源充足而氮源相对不足，我们会依据CN比（通常为100:5或20:1）来计算并投加适量的氮源。具体的计算公式为：
其中，N代表氮源投加量，C差值1表示进水化学需氧量（COD）与排放标准所要求的COD之间的差距，而N差值1则反映了进水氨氮（或TKN）与排放标准所要求的氨氮之间的差异。在除碳工艺中，我们还会考虑磷盐的投加。当碳源充足而磷源相对缺乏时，我们会依据CP比（通常为100:1）来计算并适量投加磷盐。具体的计算公式为：
其中，P代表磷盐投加量，C差值1表示进水化学需氧量（COD）与排放标准所要求的COD之间的差距，而TP差值则反映了进水总磷（TP）与排放标准所要求的总磷之间的差异。接下来，我们将介绍营养盐投加当量的计算方法。

首先，我们来看碳源的添加当量。这里提供了几种常见的碳源，包括葡萄糖、甲醇、蔗糖和醋酸钠，以及糖蜜等。对于这些碳源，我们给出了每克碳源所能换算成的化学需氧量（COD）的具体数值。例如，每1g葡萄糖可以换算成066g COD，而每1ml甲醇则可以换算成1877g COD或每1g甲醇换算成5g COD。这些数据可以帮助我们根据实际需要选择合适的碳源并计算投加量。

接下来是氮源的添加当量。同样地，我们也提供了几种常见的氮源，如尿素、硫酸铵和硝酸铵。这些氮源的含氮量有所不同，因此我们需要根据所需的氮源量来计算相应的投加量。例如，若需添加1g N源，对于尿素、硫酸铵和硝酸铵，所需的投加量分别为14g、72g和86g。

最后，我们介绍磷酸盐的添加当量。这里以磷酸二氢钠为例，给出了其作为添加P源的投加量计算方法。
磷酸二氢钠作为磷源添加时，其含P量为57%。若需添加1g P源，则应投加磷酸二氢钠64g。

此外，磷酸二氢钾（K2HPO4-3H2O，分子量222g/mol）也可作为磷源。其含P量为6%，因此添加1g P源需投加磷酸二氢钾35g。

另外，磷肥过磷酸钙也可作为磷源添加。磷肥中的有效磷为可溶性的五氧化二磷(P2O5，分子量194g/mol)，其含P量为66%。若需添加1g P源，则应投加磷肥09g。

在投加营养源时，需注意以下几点：

水质监测：在计算营养源投加量前，务必准确监测进水和出水的水质指标，如COD、TN、NH3-N和TP等。
动态调整：由于水质和工艺条件可能随时间变化，因此需要根据监测结果动态调整营养源的投加量，以确保系统稳定运行。
经济效益：投加营养源时，需考虑经济效益，避免过量投加造成资源浪费和成本增加。
环境影响：某些营养源投加后可能对出水水质产生不良影响，如增加总氮浓度等。因此，需根据实际情况选择合适的营养源种类和投加方式。
系统稳定性：合理控制CNP比对于维持微生物的生长代谢、提高系统稳定性和抗冲击能力至关重要。

综上所述，CNP比100：5：1是污水处理中的常用营养比。在实际操作中，需根据水质监测结果和工艺需求来灵活调整各类营养源的投加量，以实现系统的高效稳定运行和达标排放。同时，还需综合考虑经济效益、环境影响和系统稳定性等多方面因素，推动污水处理过程的可持续发展。