污水处理进行反硝化时，需要一定的碳源，教科书、文献中都有参考数据，但是具体怎么得出的，很多人不清楚。
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* Z/ c, I6 e' C! o+ b8 ]9 C我们说的碳源，在工程实践中一般是指的是COD(化学需氧量)，而CN比中的N，没有特殊情况(进水有机氮很少)下是指NH3-N(氨氮)，即所谓C/N实际为COD/NH3-N，COD是用需氧量来衡量有机物含量的一种方法，如甲醇氧化的过程可用(1)式所示，二者并不相同，但二者按照比例增加，有机物越多，需氧量也越多。因此，我们可以用COD来表征有机物的变化。4 L* i: W, p6 L5 q @
7 Y3 g$ A" t: M: lCH3OH+1.5O2 → CO2+2H2O(1)
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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。. e9 y6 x0 h( K# V
, T$ c' ]; ?% \7 d% i0 B! }# `8 U6NO3-+5CH3OH → 3N2+5CO2+7H2O+6OH-(2)" |$ w; Q- d( f2 c, o) g, K4 v
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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。* {, i9 P8 [, j
0 C! [# z( s! d7 E. I1 Z2、反硝化的时候，如果包含微生物自身生长，如(3)式所示。' v) A8 X6 \$ x/ M" N" @
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NO3-+1.08CH3OH → 0.065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-(3)
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6 Y, {1 Q9 _. k, e4 u同样的道理，我们可以计算出C/N=3.70。
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3、附注：本来事情到这里已经算完了，但是偶还想发挥一下第一种情况，以下计算只是一种化学方程式的数学计算，不代表真的发生这样的反应。# ^. R+ Z7 x9 o2 q( t- |: }/ q. k( I
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如果我们把(1)、(2)两式整理，
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N2+2.5O2+2OH- → 2NO3-+H2O
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8 w1 r1 p# O; ^4 `+ `有负离子不方便，我们在两边减去2OH-，
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N2+2.5O2 → N2O5
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* C& k$ D; U# j1 ]; t其中，N源于NO3-，O可以代表有机物，因此，对应不含微生物生长的反硝化的理论碳源的需求量，实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量，进一步说就是N2O5分子中O/N的质量比。
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4 b; c! U4 z' x# `这样就更简单了，C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86
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依次可以类推出NO2--N的纯反硝化的理论C/N比是N2O3分子中O/N的质量比=16×3/(14×2)=12/7=1.713 M0 j3 @% z+ z0 f
/ t8 H* |: b3 m3 Y4、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。- ?9 w, D# N; a4 z
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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，根据笔者多年现场经验及与其他污师交流，一般AO脱氮工艺的CN比控制在4-6之间!
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