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!  p# I9 h) w2 O$ f+ ?5 B

, S. \( F; P) O6 |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)!
( L- I$ |4 i0 u2 ^4 |" p# @( L) h, I* y" ^3 w4 ?  k
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!: z) O8 Z; a2 T; G% V- D7 Q2 O

  L# s; {5 I& D# I6 T0 j) a0 f" r内回流控制范围
% j9 n; N8 q. e" n" ?  B: n7 q/ Q1 p$ C7 S- V$ [" O  Y, W
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!7 I+ n% M0 `. A' z

% v2 w1 o3 `3 d* J+ m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!
9 ~4 c- X8 T" X% d6 k) y4 U+ I( f; q, i3 e( V0 P
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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# @4 U/ R$ O1 Q9 |- N8 \内回流操作注意事项
6 U( s  n! M5 K
# v; ?! m9 V4 s) w1、防止携带过多的DO
1 n4 `  I& i$ U+ l7 B/ J
# ]* g7 C4 b7 G6 c$ B2 h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!# X, i# x% [# X+ O0 e
4 ~, }! _$ q8 v3 w
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: J8 x) M% }( L

: x. G# V+ O" Q) b1. 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!' }3 A" ?4 P" K+ c. `8 t

4 o0 x% {9 e/ ]. u3 @& b. e3.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!
: z  |+ m" a- W* t: ]
0 d0 m2 v7 S6 L( X8 b内回流比公式推导
) |& p+ p7 ]6 u+ f& Q
  \$ t: ~+ V  E: T9 T1 P& m内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:
0 G. f' ?& V4 b8 k# r
, |& L+ u. P7 \+ O' |* |1 lη=(r+R)/(1+ r+R)——式1; ?; x4 K1 J* o/ B% |% |) [
. i* r6 L0 Z  |2 B4 J* G
其中
( W+ d6 s  K( a" k6 zη—反硝化效率;8 m8 z8 z$ @" u* Y
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;
  Y6 k: G* I- ^1 Pr—内回流比。* j$ d1 v/ w' \( s! d

) @; M' \; r/ w7 M6 l所以我们的公式1可以简化为:
& f: r. n1 i- A3 [, E( R# B7 [6 @4 }+ o, X
* e* s+ K, L) T3 Qη=r/(1+ r)——式2" l" {7 R* C; A$ w. {2 s* t1 D7 w

) }& ]! u  V& }+ {7 L根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
- Q/ o5 x1 Q/ o/ S
: ~$ x- l1 H6 m+ @$ kη=r/(1+ r)
8 {  N! K1 U% j8 B3 h6 b* l' |1 g) c' k# S1 v
η+rη=r7 w2 B0 w  r5 l

9 S  \; W) A! \' ]- @7 W# Hη=r-rη) W) b/ |* |- E

" H6 k+ Q) f9 U3 W. B8 ?. bη=(1-η)r
0 z2 C+ g/ @  k5 v( J) V5 i% D4 G
9 W* p9 H/ L7 V- H. {: o. L" iη/(1-η)=r
# N: i$ P& g% F0 [/ P$ _" B' T! ~
* i" i0 ?  O: G+ C+ ]+ ^r=η/(1-η)——式3
& ^& N* j) C4 I: d$ J% q$ A6 @: z5 a% ~/ S: J1 F/ S  v7 i% y. {
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:
' s9 r4 d$ \9 i+ \+ w& I- }; `1 f# f. V1 s! u
η=(TN进-TN出)/TN进——式4
* g: V/ F- f1 Z
8 P6 h( F/ p6 E3 k8 M4 \+ }; Z7 E将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为, X! _# z( U& E! r$ A, O

2 L! p& e+ @( t0 y( @/ x, Fr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
3 U& {. N8 c- ?5 P, Y# \$ u/ ~# U7 V: t
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]" B4 B0 O6 |5 S- W( j; P
! M- \% N$ o/ S8 f0 }& C% w
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)* I% ?1 `. n( }( S! D( ~# z

8 m, @( B; L: {6 J8 [r=(TN进-TN出)/TN出——式5
- U3 ~! C; w+ H- l7 t# M0 Q
: _) @" N9 ]& v/ j8 H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!  a. E% G9 e0 h3 ?' ~; i9 b

5 Y. n- n' g: L0 i+ f- q实例计算 ' F& `9 d& a8 G# s7 ^  D# m

7 ]) Z! M2 o4 W% r6 V  z1 h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?6 G1 W; z! o$ b! u$ o, T

0 {% P3 ?0 |/ 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5:2 _/ e2 v2 ?$ `8 E9 V
5 ~! f# i2 p+ o2 V1 O- a5 |$ C, ?
r=(30-10)/10
3 `" S, b! v3 ?% Q
8 w. A/ a* N. A% w& {3 qr=2=200%
0 e2 P# b( m% r- K% G" t. {1 P8 u: A% W  j0 t7 H4 f2 ]+ d
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%!6 L) K: x; F4 X4 A. }# E# K, D6 k
7 L. h0 K2 w) ?3 V7 g2 a

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