其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!9 }. h) G1 D% |
* i7 _% I! x& f% `9 i6 J% N3 y8 q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)!% h0 g- h; p; Y- @/ D
: \, a' |8 e( F9 x, y
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!
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内回流控制范围
' }7 O- z1 d% \& T+ d$ T- g5 m. Q# U9 _% G
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!# O3 V4 z- A# {
! d5 u7 l) v: E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!% _; \ t* M4 e" o1 Y
4 i/ t% L; A; [5 Y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%!3 V, Y# E' X9 k
) Y3 P9 G0 K! \# [2 i
内回流操作注意事项. c2 U& A0 r; A3 X$ b0 y# m+ h
0 x: k: j( b) d: J1、防止携带过多的DO
7 B6 B4 P' ^4 C9 n, \$ I) F% n3 h1 ]! T( k7 p! @
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!
2 k$ ]* Y7 E1 n( j/ _, A! _3 Y
) P6 d& }% z! M2 T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!% \! S1 R& j/ V+ t9 {" D
: t$ t9 {3 k5 l
2、防止内回流泵的状态失控6 [) q/ }1 G8 d" N/ m6 u4 D% U
+ s* o2 j0 Z. f0 y9 w0 c+ F1. 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!. T. J M M: B4 U3 @
( q" u7 j: i3 U& G5 a+ M7 y3 u9 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!& M9 y. ~# v* [7 X
2 U! ~5 G8 y t
内回流比公式推导. A+ g2 S" x: Z: W
* Y5 ~# N. P- T( |- T7 Y, A
内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:
& u$ L, F, O2 C
' w% j7 Y! E4 |0 n! e6 Q8 C- ^η=(r+R)/(1+ r+R)——式1
& |+ g2 u6 A. H- V% \! ~4 A. N; [
其中
% m. }) s$ V" ^; qη—反硝化效率;
4 t7 r6 G/ ?+ d% N# zR—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;
2 J7 S: b- s8 Lr—内回流比。
/ j, L+ ]6 x) ?/ S2 F8 L, D1 u) X7 `, @& B" c
所以我们的公式1可以简化为:
# P7 Q6 K; J$ _/ D4 g4 `4 B
7 F+ z; X$ R9 A$ }9 x2 d: Q+ X Bη=r/(1+ r)——式2
1 J1 X$ p1 n% N. F
+ Y6 V& c9 l2 c+ D( w- O3 e( O根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
: z [/ k3 o: F2 i0 n6 `/ F, X4 u- E3 V
η=r/(1+ r)
& v; E, x% ]% O; D1 G8 i# A↓
% z" J" b! w2 f+ ?3 e# p! _ uη+rη=r; B' Z/ t. Y r$ r5 l, [
↓ c4 P; V: t8 }' `" u2 i
η=r-rη5 D2 A1 T) L8 b& l
↓7 a$ M2 z+ n$ J6 e. I6 b. H
η=(1-η)r
% v% Q. s3 ]+ n0 J↓/ Q! N P' x/ ^. D
η/(1-η)=r# B0 T6 Y5 e6 R
↓' _. z& l7 O! L4 }9 g/ C" o8 j2 a- }
r=η/(1-η)——式3" F" e8 U; @) L. A
6 U) o% v( z' z$ u# |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:
0 N) s' D" J2 i# O. x5 T. h+ [( X6 o, E( m( D& ~4 c
η=(TN进-TN出)/TN进——式4, z, M& J- T* i" M; _
. B$ K- r. ^+ x5 C$ y
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
6 c4 T$ ]+ C2 B# f; w: s+ y
: p. Q9 I V6 u" H; |r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
5 r# W3 x! J) u, x↓
6 W3 w: H) p6 f5 xr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
& S- m4 k* V4 d+ c. U' o8 w↓7 y0 Z# g3 E( ?0 }+ h- S/ O
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
. ]5 s4 o* T, Z6 H: H4 V" Z↓9 H6 x' W3 O* v) x
r=(TN进-TN出)/TN出——式5
& v! X6 Z; n) q; i/ O0 n! S- U" Z8 J' J# S( n! L: 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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# K, x' M2 I, c, F实例计算 7 b% p: i( w' |, s6 N
/ }; A7 {, L+ H) m2 e6 b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?2 t/ L9 O3 W* v* J/ E; K
! [4 E1 t# g! w
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:
4 E1 _5 I7 b5 i% D7 Q" N/ _1 Q( h n, A
r=(30-10)/10; B3 n- K. ^5 r. q8 r
↓
$ U7 v6 d# d! G% }r=2=200%6 f7 r6 q# l8 [8 e D- Q
/ ~: A, e: c+ C- N4 j! [9 s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%!. S( I- ]% i- t. T4 t
\$ Z2 m& B8 ?7 K/ U1 _/ c1 E
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