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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% O5 B# k: L$ N5 B! ]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)!, p4 D1 ]) d5 G8 Y
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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!7 L1 E- A; X* s; I
9 T( ]4 @3 f0 B/ ]内回流控制范围2 Z! g$ `+ _3 N6 ^
8 B5 U! w: ?5 E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!
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& x' t# v e. ~2 m r) ~6 `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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/ U$ E3 a4 g$ U Z7 ]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%!% w3 d! v. [6 J) ]& H( l
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内回流操作注意事项& {$ t! [( Q B: A. v8 g) m8 m3 P
( y3 {& \. t- f% ]. e, H9 j
1、防止携带过多的DO
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* y6 w/ w6 d I: M4 o* J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!) T* m' u7 x* S9 G- m( S; ]
# D5 g8 w ~- q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!3 d4 B$ A7 C# X
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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%! 0 @0 ]' A' s b
, l& ?( m) x$ x# P2 m2. 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!# |( h7 r: [+ W- Q
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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!& R; d- c6 r( _' c! V
9 l/ R- G- K# ^( S% T x内回流比公式推导
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内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:( ]' M$ P- n7 F
- n9 k6 |2 ~- G( `η=(r+R)/(1+ r+R)——式1
; @6 q* R* o- u$ d$ l7 C: G
1 A4 M+ c0 F% e+ F, U" g# |其中7 b3 ] F/ ?; Y; t
η—反硝化效率;' b; @' x# N# ? x8 [! S% P# j u
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;+ q* K6 O% v: ]# h l) e
r—内回流比。
8 s+ y" h& M2 s! a+ `9 ?/ u9 ~/ F# J0 b6 B! u
所以我们的公式1可以简化为:. j( {0 b V' p9 ]2 z6 R/ q$ j7 f$ f
5 O* U! b p' W) K
η=r/(1+ r)——式2
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根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:% i( S% ]9 @; N! N
' Q: ^7 g9 S( T1 W' f; ]
η=r/(1+ r)' {# d; W* v' u8 T
↓
, B/ g! ^- B: oη+rη=r/ w' y4 ]5 B- z1 n+ r& y( P
↓
( t3 Z* @, w& B: oη=r-rη
- W {+ i( s$ l4 E0 x5 W( ?6 _1 @: u↓& @1 c0 K; R, K7 I, v# F
η=(1-η)r4 S( n; o! S) w; ?. y$ ?
↓; a B) [2 z8 ~) G- `
η/(1-η)=r
$ n/ k9 i* ^9 k( m↓3 p( Y$ {( T$ ~ m; |. t- @
r=η/(1-η)——式3
2 } Y* H9 [/ c
) D- g* M5 l9 y; {3 a+ J9 ?1 t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:! x$ p: M' B4 |1 r8 q& y+ S! |
8 B2 E1 |% s5 m6 X" Z( k# U9 K
η=(TN进-TN出)/TN进——式4& X. Z4 g1 S( t
& e$ f3 ?, x; H" E$ @
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
) R U( x5 y6 R% W
. U, A1 u0 v1 i5 rr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
4 U% T3 ?1 E: t, S4 s& T; e, m6 {↓0 C I% a/ v* s
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]- |" j! n4 |1 |2 A# D
↓; @$ J: l) p$ ?7 a
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
) z% W8 X' \; W* a& d0 H9 \↓
. p7 g# \. P8 B* _r=(TN进-TN出)/TN出——式5
' Q- Q8 [% k1 O1 J( h8 o, o$ ~
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!! c9 `7 Z+ e3 v% x/ ^
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实例计算 * R+ B. h4 E5 W/ q: `; @: o
1 k9 a1 S2 N; ~+ U; N9 s6 W
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?8 [$ |2 S8 u3 E ^$ _; o: X
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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:( h' M- S/ h" \
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r=(30-10)/10
9 e: A! a' o% G e6 E& p: r* o↓
* [2 W) R9 j+ _* T7 f$ ?, Zr=2=200%
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/ m6 |2 x" i1 O8 R7 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%!8 W9 w+ U L/ J8 A" R
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