其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!
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, f1 A E6 r( q# I+ k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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|7 U/ {/ t1 g9 E1 ~" c5 M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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; `' n6 `; y& Q" }# r内回流控制范围! p$ O2 R9 c U; R* O n) U
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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!
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5 Z4 y! M( f- Z$ z$ O5 n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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, z8 O0 S9 _) j# S# J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%!) k. O! |' C) K: Y# v1 l U0 w) L
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内回流操作注意事项& Z# `( @. X+ T; F w3 G( L9 {
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1、防止携带过多的DO( M5 O/ S8 O6 B! W* V! m
' v5 Q' S0 a) {8 V0 y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!
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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!- w3 f3 Z: w1 U2 c1 Z- g, E
4 k& Q2 U% D3 @8 ?, g, Q% z2、防止内回流泵的状态失控# G& L% f" X7 u3 q) q* T8 n" Z
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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%! 9 A# ?' p7 e$ S$ `- A
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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!% p5 d2 s# c/ P( V: u O
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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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: q5 e3 H/ P3 d$ B& n- u0 D内回流比公式推导- _6 N6 Q2 A* W# B$ U
4 m2 z" P& Z4 f. Z( [
内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:
5 j1 s% n2 ^ E5 j- x; `$ D/ U; z
. M7 W m6 O: qη=(r+R)/(1+ r+R)——式1
* L9 f6 L6 p2 k' J5 P' u& y6 Z2 C3 u. U& A. G
其中
, ~2 x3 K+ p- X/ Sη—反硝化效率;4 n& N; [2 j9 j9 `6 j2 A3 C
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;
4 q& z+ I+ X y' Tr—内回流比。; W& G0 | ~0 C% ]
: y/ Y1 V' }3 o$ y& \$ a+ E( F
所以我们的公式1可以简化为:
( v" f; \3 ^' o5 T0 q/ R
/ r. E' d( B Gη=r/(1+ r)——式2, i7 }+ ]8 ~8 d6 T# i3 Q2 @
7 a _; e% o& _3 k2 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:* N9 w9 c; c# W% V7 A- Z7 H
' k! n; [0 s6 N' @
η=r/(1+ r)2 C8 b, |; G; ?) K
↓
* ~, A1 Z3 [% x4 s7 k$ lη+rη=r% H/ c7 u" r3 R
↓5 x7 ^( b- k( M5 \+ c/ h
η=r-rη+ C* [/ m/ t; B0 ^3 _
↓
1 ^' }$ i3 i. R0 Vη=(1-η)r
% I( s8 J: D$ r7 r3 P% U3 {↓3 ~& ?- e! N, ]' ?& [
η/(1-η)=r
z' H1 Z: X% z3 P6 U7 P6 b↓7 I) [3 S/ G: H$ \$ A
r=η/(1-η)——式37 c! X: d' V3 c' |- F0 z, {' x4 t
' g3 j, ^% ~$ f
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:
6 f. a9 A0 A; O: T( Z7 k4 T: Y- a3 C6 n0 [' U2 o8 Y B( @: I
η=(TN进-TN出)/TN进——式4
% i7 U# S; h. |' M" H4 i2 _& k1 g0 U, h' r! S
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
7 j$ s4 f0 O+ ], P& b- A& g) w9 h7 {1 F
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]/ _0 |( X$ j" C7 f
↓
1 U$ J# o- i$ o& @1 ^( d( Xr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]% U- _% ]3 D8 N3 F2 g
↓; I7 i3 I/ x1 L
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
' m8 v& S) P& p! ?& x↓0 u5 |" O# R0 z0 R
r=(TN进-TN出)/TN出——式5
* d2 I: S* {$ e3 Q
. H. o& p/ J4 z/ d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!
8 T3 ?' @ b/ l C9 ^) Z' Z" C+ |$ Y: z' r& r1 M; w1 h b$ z# B
实例计算
2 K0 V4 D* G' T9 ]) _- f5 Q# ]
% V2 N6 O) r! c9 m; L$ I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?
. J P' q9 d- _ _. x* R# Q% `1 s0 Q& \" g! A: y1 e
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:
) ]+ ?% E9 U8 ]$ l' w* Y
& ]2 V/ L1 Q: j Rr=(30-10)/10
7 h0 `8 U, L5 _5 e4 [8 D↓
3 `9 O: T) a$ `7 U: n, A9 ^r=2=200%
1 L, u: a- A) X" Y! L0 B- E! |& f: i7 f. l0 V* @
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%!
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