【社区案例】活性污泥中微生物生长的C:N:P比值为100:5:1；而脱氮时要求C:N在4~6？100:5:1和4~6这个数据是怎么来的，为什么?

一、CNP比100：5：1是怎么来的？

    CNP比100：5：1的比例是针对于好氧除碳工艺的营养比！而非厌氧与脱氮工艺的CNP比！

    100：5：1比例的来源：

    说法一：Mc Carty于1970年将细菌原生质分子式定为C5H7O2N，若包括磷为C60H87N12O23P，其中C、N、P所占的百分数分别为52.4%、12.2%、2.3%。对于好氧生物处理过程来说，在被降解的BOD5中，约有20%的物质被用于细胞物质的合成，80%被用来进行能量代谢所以进水中BOD：N：P=（52.4%/20%）：12.2%：2.3%=100：5：1。

    说法二：细菌C:N=4-5，真菌C:N=10，活性污泥系统中的C:N=8（介于二者之间），同时由于只有40%的碳源进入到细胞中，所以这个比例就是20，即100：5磷的比例参照一。

二、CN比4~6是怎么来的？

    CN比4~6的比例是针对于脱氮工艺的营养比！

    假设C为甲醇，甲醇氧化的过程可用（1）式所示，

    CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O（1）

1、反硝化的时候，如果不包含微生物自身生长，方程式非常简单，通常以甲醇为碳源来表示。

    6NO3-+5CH3OH→3N2+5CO2+7H2O+6OH-（2）

    由（1）式可以得到甲醇与氧气（即COD）的对应关系：1mol甲醇对应1.5mol氧气，由（2）式可以得到甲醇与NO3-的对应关系，1mol甲醇对应1.2molNO3-，两者比较可以得到，1molNO3--N对应1.25molO2，即14gN对应40gO2，因此

C/N=40/14=2.86。

2、反硝化的时候，如果包含微生物自身生长，如（3）式所示。

    NO3-+1.08CH3OH→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-（3）

    同样的道理，我们可以计算出C/N=3.70。

    理论上只要CN比为2.86时，就可以完全脱氮，如果在加上微生物自身生长，CN比为3.70时可以完全脱氮，但是理论终究是理论，并没有考虑内回流所携带的氧气。

    正常情况下，反硝化菌只有在消耗完内回流携带的氧气之后才进行反硝化，所有，这一部分的氧气也是消耗了碳源，所以在一些手册中也给予了规定，要求AO脱氮工艺的CN比控制大于4，一般控制在4-6之间！

三、碳氮磷投加的通用公式

    投加量的计算的前提是单位换算，笔者一直强调这一点，很多小伙伴算错主要还是单位没有换算或者换算错误！把换算过程写下来，记住这个比例以后就不会出错了：

    1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3

    按照上面的转换关系，以下投加量的计算，必须将各个变量的单位转化成统一单位才能代入计算！

1、碳源投加

1）除碳工艺：

X=进水量*（20*N差值1-C差值）/碳源COD当量其中:X——除碳工艺碳源投加量N差值1——进水氨氮（或TKN）-排放要求的氨氮C差值——进水COD-出水COD

2）脱氮工艺：

Y=进水量*（5*N差值2-C差值）/碳源COD当量其中:Y——脱氮工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNC差值——进水COD-出水COD

3）除磷工艺：

Z=进水量*（15*TP差值-C差值）/碳源COD当量其中:Z——除磷工艺碳源投加量TP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD脱氮除磷工艺：

W=进水量*（5*N差值2+15*TP差值-C差值）/碳源COD当量其中:

W——脱氮除磷工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNTP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD

2、氮源的投加

氮源的投加都是在除碳工艺中，碳源充足，氮源缺少，这种情况我们用到的CN比就是除碳工艺的100:5，也就是20:1了！公式：N=进水量*（C差值1/20-N差值1）/氮源中的TKN含量其中:N——氮源投加量

C差值1——进水COD-排放要求的CODN差值1——进水氨氮（或TKN）-排放要求的氨氮

3、磷盐的投加

磷盐的投加和氮源的投加一样，都是在除碳工艺中，碳源充足，磷源缺少，这种情况我们用到的CP比就是除碳工艺的100：1了！公式：

P=进水量*（C差值1/100-TP差值）/磷盐中的磷含量其中:

P——磷盐投加量

C差值1——进水COD-排放要求的CODTP差值——进水TP-排放要求的TP

（来源：北极星水处理网 https://huanbao.bjx.com.cn/news/20230704/1316831.shtml）