其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!1 e7 X" n4 z' d. T% a
. _* {% i( r# Q% _' a/ t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!
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内回流控制范围+ a# q" M, F6 U& Y3 O5 e
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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!8 d7 d4 D) _/ ^2 Y
$ A& g# j& m6 F- Q& {+ \: ?) ]/ \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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1 J( B7 }' I' y内回流操作注意事项1 S' i' R' O& d+ K1 R! w
( e3 J$ M# q) I" q2 u1、防止携带过多的DO" z; N' n s! x8 u, i. L- _4 D
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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!" ]3 R" m. c1 w8 I B
- X0 w& E3 v; J# e$ G! m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!6 e5 I; s; A/ G! s# }
3 z8 I$ ` H \0 l2、防止内回流泵的状态失控5 o. h7 B* B9 H7 ^1 ]
! n" o5 T) E, d1. 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%! 6 ~' w: |; I( d) X; B
: ^+ c" V* Y5 Z+ Q2. 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!& m" y- T/ a0 C7 k3 s) x) S
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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!
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内回流比公式推导
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9 v* h/ h8 D: q& e& v9 n( q内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:" J, R0 i; K+ [/ B- ~
! f% d% ?9 I5 |8 N" o% m% Oη=(r+R)/(1+ r+R)——式1
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其中- l" F% F) T! n5 [
η—反硝化效率;. {' e% L P7 c+ w) y! ~- `: m, 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;
7 \1 X [& g5 ^3 r% J+ ]r—内回流比。
" E5 g6 @: k( x9 K# M* w; c' W) h3 U0 L' ~
所以我们的公式1可以简化为:8 J) s7 U9 o& v4 U
2 j- x# M$ l- w) e. X' Mη=r/(1+ r)——式2
6 f* w% ^0 z" {* l+ V/ B5 d
) P6 q& r* i& |0 _根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
* g& e+ q) R" x- a @5 N3 E' y" Q
: z8 E, K8 ?9 N; a- K- hη=r/(1+ r)& {: P" o$ v3 ~: \* r
↓: C) r2 H- b$ C. [3 s* E* a, f
η+rη=r
1 I4 X+ @( c# P$ |. X↓
- J' l/ M9 @- ?4 O9 d! gη=r-rη/ }. C a: C% I2 u0 i! A
↓& t! l# i% G& J) `
η=(1-η)r
/ u/ ^( W. S [↓
g: ^9 Q( u: r( e- C$ F) iη/(1-η)=r% W% O6 a9 f- {
↓
7 M- k6 M- v) D5 Ur=η/(1-η)——式3
) S8 ^1 k! t0 m* q$ ], U1 R3 m; ?+ N
- m6 V, F/ { O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: W2 T5 N3 f5 |& f1 K! ^1 e% O, X0 f
4 R0 {3 L+ |$ r; V* } S9 `1 b5 Fη=(TN进-TN出)/TN进——式4# Z% t9 u+ o% }( f3 Q2 L
- f8 G# o5 R/ k) O& k
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
2 O, s2 K% X2 r
2 D6 @% l* {4 }, f# ^4 Xr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]! A7 w0 f1 ?" L
↓
7 W9 M( C, [* w2 w0 Pr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
5 a: P8 C; j& m6 ^- u3 T% V↓
1 n+ m: _+ r4 U+ D( A7 L7 kr=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)5 w( D0 V/ k" s2 d2 e
↓. b% k, y8 L3 S) `9 q+ X; G( S2 g6 k
r=(TN进-TN出)/TN出——式53 y; u6 _3 A* z% C% d n; y8 K& F, K
" A) X" d# ^% ?, N# c. l: w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!
$ j7 q* K; x9 {1 b! \" k) d. E \
3 e7 f) v Y( [; Z实例计算
2 }% e6 D) b" A- _$ c( y1 D
9 z0 i% W2 q, z4 k$ }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?
9 n7 X7 G6 F5 q+ M( F, T0 F! _7 `3 y, a
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:
; q3 b/ B7 P9 B) z; D# k4 x3 h' j; ]: q: {3 v' h
r=(30-10)/10* u+ P% `2 h c3 V# G
↓# y+ @3 h$ {7 s: V
r=2=200%
8 @3 A, r- f' o& ]& j
]* A( M( F- g/ P) Y ~8 l9 p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%!
) c& v9 j/ @9 k4 H
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