其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!8 P# J- a- ]* P
. z9 b# Z+ a& _$ F$ K反硝化效率的公式η=(r+R)/(1+ r+R),其中R是外回流比,r是内回流比,因为外回流比控制的比较小(30-50%),所以我们一般会省略为η=r/(1+ r)!
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根据公式来看,在碳源充足的情况下,反硝化的脱氮效率只和内回流有关系!内回流的大小决定了脱氮效率。所以,案例中这个问题的原因就是内回流过小导致的!4 Q6 Q; }; v! g. f) Y
4 [ i! Q+ [3 V) R% q: Y内回流控制范围
+ q: p% g3 p# O% e3 g8 U
: [1 o6 s9 s3 e/ Y4 v0 q目前的脱氮工艺,我们应用的都是前置反硝化及变种,但是内回流再大,都会有部分硝态氮随着水流走的,并不能达到100%的硝化液回流!所以我们会将其控制在一个合适的范围!: s: L3 c4 E& j/ ?& D
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过低的内回流比会导致脱氮效率下降,出水TN超标,但是过高的内回流,一方面会携带更多的DO,消耗碳源和破坏缺氧环境,并且导致电费增长,在内回流比大于600%时,内回流的提高,脱氮效率并不会提高很多,导致性价比比较差!
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所以,在保证脱氮效率的情况下结合DO影响及性价比的关系,一般控制在200~400%!
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内回流操作注意事项
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1、防止携带过多的DO. M" e5 g' u2 X" k g
- s. d7 P0 ^9 z4 i6 z7 `- i笔者曾遇到过内回流携带DO导致脱氮系统崩溃的情况,对于内回流来说,其携带的DO越多,对反硝化的影响越大,一般反硝化池ORP控制在-100~-150mv,过多的DO直接破坏了反硝化的环境,使异养菌处于优势状态,最终会导致硝化崩溃!
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% M/ G I7 x& g9 p/ w- G- _6 l减少携带DO的措施,根据应用经验可以关小内回流处曝气,或者内回流处不要曝气,加一个搅拌机来保证混合液的搅动;还有就是曝气池后增加脱气池,通过脱气池来回流到反硝化池!4 C* \' k u7 ?- K# @
+ K, Q8 ?* ~+ }: E: V% i# P
2、防止内回流泵的状态失控
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3 y1 I* h5 S7 ~1. 内回流泵的选型一定要以设计量来选型,大一点没问题,小了问题就多了,在污托邦社区就有小伙伴求助脱氮太差的问题,发现他的内回流泵的额度流量比只有100%! ' U8 E# P" I4 C+ ~3 z1 A* k
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2. 内回流泵一定要设有备用泵,之前就遇到过这种坑,每个系列只有一台内回流泵,通过变频器来调节回流量,但是,任何设备都存在坏的可能,后来的某个夜晚,内回流泵坏了,但是没有备用泵来用,最后导致硝化崩溃!7 x' |7 i, O* N+ C3 S3 _* |6 k
8 M6 V* Q$ V0 ?' [ d& k3.这两个坑小伙伴们一定要注意,但是问题都会有解决办法,如果出现这种情况,可以用潜水泵临时替代内回流泵!8 J+ A/ M4 ~* _) s# [3 G( k
% d4 L/ V- s, q# }8 v3 c* X
内回流比公式推导9 h5 t( T2 e. I) @9 C0 z8 a- U
" `% F) |1 F( n2 b7 k内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:5 u4 @$ I0 C; u: N2 i& Y
$ }# {$ |. O* mη=(r+R)/(1+ r+R)——式1
4 `3 J- T3 k) s3 {" ~$ y P
' g1 ^0 p w& I1 }其中
- Y( y: ~- ~. J5 D1 i6 H% Sη—反硝化效率;. M" E/ T4 V6 b
R—外回流比,外回流比一般控制在(30-50%,2021年版的室外给排水规范给的是50%-100%,个人感觉太高了,回流量越大,回流污泥浓度RSSS越低,而且会缩短生化池内的水力停留时间),为了公式推广简单便于理解,我们将其忽略不计;
5 h3 _; l: R: u- h- S9 {. hr—内回流比。
- x5 W/ A& Z4 \, q4 X, z9 F: L, y) y! E8 G" ^: y& G% n& k
所以我们的公式1可以简化为:
) ^- s2 q& `* |8 ?% t+ e8 g0 E' A
η=r/(1+ r)——式20 I: I( o6 D" {. U1 s. @8 d
$ E7 J0 c, n2 u. y# z8 x根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
9 T" o! A* b k: m7 g$ P) j6 Y( Z1 S) i% b- W
η=r/(1+ r)
2 D( Q$ g( a( C/ @9 r↓
& A6 K) T8 A! q4 ~: \2 G% X- r, Kη+rη=r
! d0 B2 @ H) _↓5 }) B8 t7 f5 k3 z2 y V
η=r-rη
* X9 ~) w0 D% @2 T2 U↓7 b/ X1 s, y, h B% F1 j
η=(1-η)r
1 Z$ t- w/ I/ P2 g& z. k" ^↓
! Z$ |7 V6 W/ Wη/(1-η)=r# N: d/ b7 s! M8 w% ]: S
↓
! O. c. V5 |5 J! [6 r# n& Ir=η/(1-η)——式3
6 m; ^; J' G, }. \" r' ]9 M5 u
1 Y+ T- O; Q# q8 L; T1 k2 \' ?所以,从公式3来看内回流比计算只与脱氮效率有关,脱氮效率可以根据进出水TN计算出来,公式为:
) M5 X7 X4 M/ C) v/ f; @* t+ v$ |% p1 W- F2 [
η=(TN进-TN出)/TN进——式4
7 l* ? M, s& g$ S9 l9 q2 I q4 P6 t _+ _
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为; J. l, H& z8 s' \, \, U
5 H$ q8 M8 U9 v ]! `r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]8 X) H" X/ J2 s: J, V% `
↓
1 t9 q6 o% T; p0 w) `8 B9 Hr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]% a/ J$ {4 @* M7 Z& M
↓' v! R& P! A+ W% V- y2 _& [% v# a
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
) H, P) y( B1 g! ?) P3 ^↓
+ T7 k7 V; n& F0 m" I3 Pr=(TN进-TN出)/TN出——式5
/ u4 ?5 s7 G% D; R2 w; V; w. Z7 y* j7 d! f" @
根据最终推导公式是不是很简单?只要知道TN进出水指标就可以计算出内回流的最低值!注意,计算的内回流比是最低的控制值!一般控制在其2倍以内就可以了!
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- g3 Z5 D4 Z' L+ J实例计算 : _8 `( p; v) ~+ |
2 M) s& F# w4 `; c案例:A²O工艺,生活污水进水总氮20-30左右,出水要求总氮<10,内回流比控制在多少比较合适呢?: N1 o p3 Y; B" B& z( }8 `
; c& I) Y' E/ Y7 }0 B5 ], M计算:根据要求我们选取最大的脱氮比例,TN进30mg/L,TN出10mg/L,带入公式5:
7 |8 x' S3 G$ a
9 E# ~+ J. u7 S0 a' `$ Nr=(30-10)/106 X, P' }# D! N7 o9 y+ U1 }# E4 A
↓
/ d- R# J- g* P( J# j% er=2=200%2 B, \, X8 n9 S/ u7 C! P$ \
+ g$ j2 V$ k% p8 r6 G Q. l
所以,内回流比最低值为200%,控制范围在2倍以内,最终内回流比的控制范围为200%—400%!: Y: U4 \2 X3 w: A6 P% R5 y3 W# v
7 }4 F6 G) |4 z+ W; \! B
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