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!0 A! u" T: z/ c& e, t3 T

. \" m+ d7 Q$ p$ D0 s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)!
$ _3 X* ]* D+ ~, w1 v
* y4 A5 J. @) p6 X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!' @% R* v+ _' J$ m

& {: o& M! \6 F内回流控制范围
5 A# O# W. }# x: f! J% f6 d: o/ o; v! G$ o% G7 b5 J4 ?. e3 i, D
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!; ~2 ^0 A+ g6 v1 T. |

/ R; q3 z) b: J% G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!
. j& T: c: [1 Y8 d9 ], v" h
% `/ V, C2 W" n+ K6 E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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内回流操作注意事项; J; ~0 z5 `: N3 Q1 D0 \9 _# S

) k* Y! Y) y# }# H" c1、防止携带过多的DO/ F0 l8 `/ T7 k. ]# ?3 {5 U+ L

% |$ c9 ~* h/ D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!
7 q; i" Y  O! R* x  D, i7 e( g4 K9 @$ }
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( ^4 c( o: D7 r. B$ C1 Q6 }( d
0 Y. T* g4 }4 O$ o  N3 U0 H7 Y
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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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!) v- W5 o% n/ D) ~
' U, `+ X+ R: x5 ~# h( t' J4 P0 W0 ~
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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2 f$ U# d( P# D1 X6 `7 f内回流比公式推导
5 G; v1 h" P" u" v; z5 H3 ^, T3 Y! {( e; Y- b  b+ ?
内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:' \3 \) c. O9 ^/ T

4 R& _6 B" j6 P( V+ U1 Zη=(r+R)/(1+ r+R)——式12 M! K% s' T$ M- I) a

8 e+ {2 {. c9 [7 @7 K1 K( v- g* h  U其中
/ D; ]( H, C8 W9 {+ lη—反硝化效率;5 j% _, T0 |$ ]1 j7 c+ x
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;
; D# w6 Z3 _7 yr—内回流比。6 Y1 M; g2 @  a& T! g7 r
0 d) U9 B+ S3 x% S+ c# L( S1 [
所以我们的公式1可以简化为:  L$ {6 r+ H  d) z" Y7 L& T6 L
5 }* G4 F' t- v; g7 \9 j# r/ [0 s
η=r/(1+ r)——式28 y9 d  ~- G7 F; w

8 l' k/ x* u/ i6 n# c1 R根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:! V+ W' Z+ }6 Q. u
1 P3 Z( |. V! M, K
η=r/(1+ r)# s! f2 [5 p" u' T" k: s; \9 S

* M2 J) S  ]) {" W3 W' ?η+rη=r6 s1 S  u& f, I
% R2 H$ M1 ^8 r% f
η=r-rη
$ l4 }  m- Q: L& K+ v2 `% b9 Z* ~' e5 f) i- B! O: ?
η=(1-η)r
" i4 u1 p; L, H
6 s4 d: w5 r9 e0 L  a+ N. n2 E7 pη/(1-η)=r  t, n# o5 l* N* Y! ]4 u

7 V/ D$ W: }9 C& sr=η/(1-η)——式3# b% W/ D) C- X& ?# `( j
4 _1 T, C% J6 t& p
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:! Y$ ~8 J, K1 `5 u& ^. T

# L, @$ T; h6 E" m$ Wη=(TN进-TN出)/TN进——式4
/ l% n' m% m$ q
. ^8 g4 d! o# T将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为* h- P% l0 I' P- [( W8 {4 q% n3 G

! m; e1 h4 T1 G2 Hr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]& ?5 W4 ?/ a8 X. D# g: t0 Q
3 k8 l+ c  h7 ~
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
0 J" `, w+ E4 {9 g, _3 P" {  p' s8 j3 @# n7 Y
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
$ U  n6 @. J& h  n( U: |5 b. ?' z8 [
r=(TN进-TN出)/TN出——式5
3 ]' U+ o5 a6 J8 x! s2 _5 r$ N
" }) u. ?" D  O/ W& f1 x0 G( y; ~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!
$ ^0 @0 q3 B3 M" }# h' j8 V  t0 R: e0 I  T* U' l
实例计算
& o0 B% s9 v3 ~1 e* @. r$ E' ~. F7 u5 a6 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?6 t" v: a6 w& e% J3 g

  d4 D/ ?9 P: b: @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:
# P0 P2 r: G) ], m
/ w( t- @) d) Ur=(30-10)/10
$ H, ]7 v9 G) w& V6 D9 W( ?1 I/ l" p! f% N/ w
r=2=200%/ ?( N/ D& o+ [0 H6 F" r3 T6 Z
9 R" M; A0 }4 J0 U
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%!
  N+ G1 t4 @; ^% N  k# k. u- `4 }
# Z( R( V# X* f# Y( g  u* u

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