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!5 o; |5 a7 q5 k$ b

) n. q! j: n$ [7 }+ ?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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# c% R- r3 F  k% H5 |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 x4 D% @$ k; ~
/ ~( P' Q0 I( U* Y  D; ?
内回流控制范围  T2 t0 o( W& ~7 j) P

- ]4 s% d/ a5 H4 `  r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!" T( `6 Q. S; Y" ]+ e( H5 Z# f
$ A# |, O1 F# V# G, Y
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!/ d8 @- ^  t" t- {* Q+ y- e
, M& ~% _3 B1 B& ]+ \, P6 W
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%!5 }& d9 y+ d7 M% i' J
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内回流操作注意事项
- V5 e- ^- l: j) r! Z% m/ e* v
. A3 V- @* ^2 h  `7 j% `) _. s$ y; A1、防止携带过多的DO
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9 }  y. {- y# u7 X! 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!: b" W% P8 C$ H: @

, \& {! o+ C3 x' y3 t: W3 h) L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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5 v& j: w4 x7 }/ ?9 |2 l2、防止内回流泵的状态失控' ?  ~" ^- G- k( W% _' S7 y
# A$ A( c+ K& O+ L' @: N
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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& V$ P, B0 U! X4 N; D) s2. 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!4 a* G% z! F+ J2 f

0 \3 t& X1 d/ K5 l) I9 K3.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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' }" `9 X, }, G2 @& Y内回流比公式推导3 N$ i7 m6 t1 g' v

3 f; V. p; R0 X; c+ D8 ~7 a内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:( i! u4 y1 ]9 e: @8 D# h, W3 c

' X  H, u+ ~0 q+ Pη=(r+R)/(1+ r+R)——式1
  [9 q3 O! K* r+ |$ K6 y( Q( |0 u' }) z
% p- G' |* b+ l6 X4 X其中
" }9 K# ~1 O! P6 ?η—反硝化效率;
3 X' J1 [: d$ D& wR—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 k' o$ i  n. e4 Q  Y3 o
r—内回流比。
9 K' [/ x. s: U" Z3 ]1 n
. ]! R. o  i3 \7 W, S所以我们的公式1可以简化为:
1 t7 m, ]/ F* q3 T4 a8 o4 ]9 O. J: D& S; S1 p; K
η=r/(1+ r)——式2
( A1 g# F; Z/ i* d
5 G0 Z) D! Y  [4 P! H9 {根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
1 e3 r( m; P0 |: K; D( y0 {- y+ h7 J( r9 g- G' W! \
η=r/(1+ r)
$ p5 G' _1 ~0 j+ N' X
0 ^/ h/ k- P1 }4 f( [  q3 dη+rη=r
* w. l. W9 K! i5 n7 ~7 c
( x1 T+ ^3 h5 W2 t, |η=r-rη
2 k5 q+ K" v4 b6 G3 m; v4 F+ r) Y$ l, O
η=(1-η)r& c$ V( Y. }4 S

+ N5 s7 D* ]# U" y& c: J2 yη/(1-η)=r9 g! }0 M; \* h3 H% ]
1 o4 A) B. @1 k9 i4 p
r=η/(1-η)——式3
. r$ K& Q# N: t) ~
. E* C) p% B1 E9 |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:% y2 b2 D6 S9 D" J
! D. G# M4 s3 v" z& m: g
η=(TN进-TN出)/TN进——式4
" Q: J# L+ N$ j" M) t
" d' c# O/ u$ n将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
' @* c' c% x# g
3 V8 ]) i' f$ b* O! `8 Sr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
) S$ |6 _. C; b
1 L  s, S# B' E$ G4 T0 Er=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]2 b$ }9 m4 b* c

' o2 V9 ]# k( x6 o2 b& M8 `& sr=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
- y3 ~3 F1 B4 F2 E; d
' t- j1 G$ O1 a% J- k4 dr=(TN进-TN出)/TN出——式53 R& V+ K3 c* P; g- x# \, D
$ K- c9 ^  `  G# o- w5 [( R2 K' [
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!4 E4 [& l$ k; s. ^' p4 V6 k& _

, X: G7 W7 x4 o) ]7 j实例计算 ( j8 L9 e+ t& @3 r+ V( w

/ D' d$ z% S, V: d; _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 j" A$ t/ X9 [! \# c
/ D$ U; I, q" \8 Y! p3 M, {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 {: F: x% a6 Z" c5 l& V( i3 R4 `
r=(30-10)/10
2 Y$ M% [0 |1 L+ n$ ?4 |9 l' T# F9 J1 }& n& S
r=2=200%
% L7 Q. K3 d/ g$ t- A5 Z/ F" ^
" h1 }4 c4 E. r0 l8 N9 ?( O4 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%!& g3 h) c1 k& _

5 L1 z( Z0 B$ j! N% p

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