调试运管 搞事:碳源充足,反硝化效果差?!原因分析 [复制链接]

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京东
其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!
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4 o  [- x) W5 w6 b. S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)!
* C! h- k- z1 X" ^  ]" B. \, n# |
$ S8 a, @0 P9 D' s2 D: m8 W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!& u2 s& I* b/ `0 e+ W* ^
7 z# a7 \0 y7 u
内回流控制范围
" r/ M* _# b( @: j( O( s1 a
2 I4 t) g8 f: N* U3 x+ T) p: {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!5 e) ~5 U" |* E4 `1 @3 a

" O( c2 c. k" D: \. t' Y8 X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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% d; I* \6 Y7 E5 D! z7 v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%!; Y0 m2 P( u; M. [" U+ d

/ Z( N9 w5 q9 X内回流操作注意事项
! @2 B' g: r- I  I1 s" _; c
1 n9 J% J# r: z! y1、防止携带过多的DO
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" A7 j5 ^. w7 F  Z1 ~+ t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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9 w) h# h1 v% |, z$ i6 |9 Q6 U" A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!
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2、防止内回流泵的状态失控
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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%!
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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!
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3.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!; X2 M. q1 `& v1 I
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内回流比公式推导
* H% \( @  a/ C( n
0 o5 ~0 `( x  s内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:& [/ Q. k* X: V& W! d

7 |4 K6 ^: x( Y+ Eη=(r+R)/(1+ r+R)——式12 }  }# `, Z9 [* u6 J1 C! Y
1 S6 i! d. o; k9 y/ N6 q/ ^) B
其中4 T, |3 a) z5 ]9 _( e  |4 n! Z8 b
η—反硝化效率;% f1 X+ b* M+ q  I& o% ^& H" Z) H
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;
+ v+ l* K! F* v) Lr—内回流比。1 M" a6 x. }/ B- L) i

2 n* e6 r1 |' E" w所以我们的公式1可以简化为:. x; n( X9 |- T) X8 s

, a: H7 t4 c$ v* [! Iη=r/(1+ r)——式2
2 p# E+ N) s& ]/ I
# M  q/ w( s) w# X9 ]; U根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
! W. W! l" O4 A* W3 a- R
7 Q$ H6 f5 C+ C; L, Mη=r/(1+ r)
8 f% u6 _$ ?" L( X! d: n4 @8 t  S4 K6 M: e8 J
η+rη=r. e1 s* u- t9 I" J: U5 _

" z& r5 o* I) ^3 Y5 k+ f. hη=r-rη/ j: G( \: Z& Y8 P' a+ v4 d

- {) T& o3 _; T5 @η=(1-η)r3 T9 G8 D5 b6 K# ~4 u
1 Y. n% g. o/ Z8 \% A% h
η/(1-η)=r% W% f5 j# q) p0 h5 R8 ]

* Y7 o! f7 ?. V9 ^& kr=η/(1-η)——式36 a3 |! h" \2 ^
/ n& K" Q6 v9 g0 L' u$ _6 {
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:# M6 ]! ~! A6 S

% b8 Y3 j5 V% e/ Oη=(TN进-TN出)/TN进——式4
2 T; X7 e2 D* x+ X' I* F, T  c! [" Z1 ~1 W+ ~. p
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
. a! S7 u) o7 J
, V3 ^% d2 k0 J1 x5 t: a9 G! `& h  Xr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
" b( z9 z. ^6 b/ l/ ^
  y2 g2 H$ T8 L2 T6 V  G  o. {+ Mr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
7 P. |. @5 d0 I3 ]0 Z1 S1 E5 p  Q( O* S# }
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)1 o. v- y; \: T* r# e1 K
2 Y3 S5 c" R) r. u
r=(TN进-TN出)/TN出——式5
( c9 l4 O) V- ^
4 q$ m$ P5 D5 y$ ?3 _- |9 A) x5 d* V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!* z1 ^1 s6 ^6 M8 W. V) |
# H; \% i+ @9 M0 G" F
实例计算 7 J! E2 _! W! n; l

" G2 T, V, V0 _/ S6 Z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 V1 h" ?* |, b" n' ^4 A) X
1 T7 T/ U: X) ?! F9 T( I1 N5 A/ ~2 j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:
! x0 V( i: M# ]! g1 F. K1 ]1 o+ q* o
% g' ]7 E* w8 q6 j2 k2 jr=(30-10)/10* ?, ?, }. a* D( |; Y) }
! s4 e) b" q$ w1 U
r=2=200%# \. j9 p+ p# j8 e
( b: X+ ~  h. u5 s3 R1 G7 ?
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%!7 x$ M6 F: j, l' r$ L3 W
8 j) m8 r/ w7 F! G4 d6 [5 {

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