其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!9 s1 d% G- F1 |5 u# E1 Z
( _) I0 [/ B p& 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)!4 q r0 Y7 h) [$ S( U$ P1 s! O
0 ^0 B2 |4 u7 M' _) K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!# O' z0 V, k0 Y, r
; P/ X( i- m+ {8 Z L1 }
内回流控制范围: G" o: t: b- q' m
: }2 I* V) y% g# @$ z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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0 U5 g8 e) I8 ^4 g+ A. |( z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%!! v, d1 |1 Z4 ?* R7 l
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内回流操作注意事项
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1、防止携带过多的DO2 i: x4 f6 m4 S& K2 I# Y5 B1 O" i
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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!1 @+ L" y+ J6 T' ~, E
5 N V$ d' m& H5 u, x+ d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!- u7 G# l" x6 ?9 B) R( t% s
* y/ j' o6 ]7 h5 G) [3 f2、防止内回流泵的状态失控
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2 A, d6 O4 Z1 W0 a1. 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%! , u& v" \- I0 T4 G7 G3 z
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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!
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4 Q3 c8 V2 h& y) x! L& P2 t3.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!+ C+ D" Z% U, y0 g2 {6 t
( l# y9 ~) I6 s8 q" A8 M" q( _( @$ [
内回流比公式推导
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y$ L3 N% ^( g内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:9 q$ X0 g( u- n0 p, U1 J! }3 ]' ^
0 e7 J9 i/ o0 X# F0 K2 G1 k- r7 Uη=(r+R)/(1+ r+R)——式1
) I! f3 A6 f9 P6 U* R: S
" h! T% u! C/ ?* I其中
% Q9 U3 \. I9 G' X# D U1 ]η—反硝化效率;
8 y4 x1 N" e$ z! O, E9 XR—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;. h, N# D% y1 G( A# J9 t! {! ]
r—内回流比。
% V+ N( ~7 ?8 ~8 z& g& Y7 c; z& _$ \. [ B
所以我们的公式1可以简化为:
) c) B( b+ `0 C( [( e9 J
5 j- B8 c) `4 R7 Lη=r/(1+ r)——式2
& b$ v) X5 w: d4 ~1 X- v' n
) ?* f: b1 O! m* u+ l9 y根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
4 v4 Z: p6 D* ~ s' t( E. c+ H$ s4 z1 o4 d7 w; k
η=r/(1+ r)1 {. c& }$ W$ a# y* G7 i
↓
% r3 q0 e4 g/ t$ ]/ A# u) ^/ lη+rη=r" m$ m* q' e5 w
↓
7 ]2 C, o' L* N. T' T" vη=r-rη
+ O6 S* w0 g& p8 s3 ?& A↓/ \6 j* P# t% H
η=(1-η)r& S+ `( R/ _) r; M E8 t' v" |( d
↓
5 J# U$ l/ ^3 c, Rη/(1-η)=r
! H. h) Y4 x# P) j↓( h$ X" q) n2 e# X2 A
r=η/(1-η)——式33 u& U( M0 v' H0 d% e1 F, d7 S
2 J9 v! ~! X( s2 @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:
# e9 V, ?! [3 H; ^, c
+ B4 O& u* B. X- p xη=(TN进-TN出)/TN进——式4 _% h: s2 G5 c+ L- p( w; W$ B
( t3 _5 C9 ]. t1 B将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
* z. Y( T J% Z* ^% ]+ |: l! h4 F7 w& h9 x2 O L
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
$ C; p* c% M+ T↓
# T4 |: k4 ]0 R9 N& lr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
5 r: `+ y7 @1 d3 z& k↓
! D/ m, z- m8 b/ V0 a K. `$ cr=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
# n6 w9 Y& s* ?3 T0 [↓8 h1 g0 ?# {% r; g$ G6 l
r=(TN进-TN出)/TN出——式5/ J& R8 _1 \# @ b5 F5 V
. r; J2 J; p3 H9 G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!5 J8 G9 j5 k" ^) G! F. a. N1 Q$ F! U
* `# {: s4 c6 v) C) c. N( h实例计算
# y) p, w; V. B; `5 h- ?1 c, u h
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?
! l* |. X! i H' y# N5 F, p2 y+ O* \3 H% ]/ h5 d+ j, O
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:
- c' p$ k! v2 \3 n9 Q9 p- |/ }$ N) i/ `4 B
r=(30-10)/10
, \) Y) D1 k, s7 [( I, ^↓. D9 j4 I" L8 x. W% I
r=2=200%
% [. r* W; q3 l% p" w1 I
6 D9 p" A: x& k6 I, n6 n; c6 G% V2 M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%!# A/ d+ E& Q/ v
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