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!2 F) \& q% f( w3 k* H/ B9 T( H7 z# o
* P5 Q5 k( R+ E! b
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)!6 C0 Q) o0 V5 n& z6 \

2 W, |' ]* B  K( h2 g5 H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!
& Q  E+ \4 F& _; g4 L( u# A: w
& P  H8 Z, V3 c1 O3 Q" ?内回流控制范围! N: h6 i# Y( S9 q$ s* a8 \

( M" m$ q2 J! A' P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!
* l% V. N5 m0 o- V; C. b2 l5 l$ h5 x  o1 X- ?
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!5 T; u6 l0 Z4 y  o9 f2 P

# f( C( @6 a# @5 e. g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%!
" C" W% z' k4 w8 P1 r4 H2 A$ z  N6 [! _; d
内回流操作注意事项$ f9 `! B! S; C
! j& {" W% J2 l+ d( L1 z; K
1、防止携带过多的DO
/ c( B- e' L" P9 y+ ?; }6 P2 R: f9 j" q* 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!( N. q9 S- N; h) V; W' X
( Z: Y( d. ]; ^; I3 o9 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!. |0 s+ d8 d+ A- P" {5 I0 s4 r
! W. P* x" ^+ P5 d5 i. C1 X$ a, H# W  u
2、防止内回流泵的状态失控
8 @7 w8 E0 X- y0 D
: R3 c3 V" f7 [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%!
6 U& e) M3 W1 |# ?9 i; E( A9 Y/ F5 w6 a  _! J  J7 K9 M8 T5 g
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!
( m& G; W+ Z7 x
& _* T* M, w/ @2 U4 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!/ k% {4 t& C* @/ C- d0 t

) g/ C9 p$ F) c$ X  J# Q6 B内回流比公式推导$ s1 J- t3 d- o) C* r0 k
5 W( l$ E6 V: x/ Q
内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:
5 ?8 s2 |: {, A. U+ d  u3 p2 Y* w5 P( U: \9 T
η=(r+R)/(1+ r+R)——式1' }8 Q' [  K$ ]0 M

. Q6 C. V5 P  l) k( I其中
/ Y+ z; Q* K) xη—反硝化效率;2 t; z0 t% W0 O: o  Q' n6 r6 F
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;
! E) e8 r3 ^2 o9 }' pr—内回流比。# k! h1 p. F( F9 `) D

+ m9 I' V! c) L, w2 V所以我们的公式1可以简化为:
, ~- t+ C% \5 P9 [
3 S  b: K* `+ ~* Z% ], N* W( jη=r/(1+ r)——式2
0 C( j% ^* O0 A- _6 h7 m1 D1 z% ?0 l0 e/ @+ d: k! |
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 Z5 p9 p$ q( F: \- {$ ]: ]
& f" q1 y1 L5 D! ?" j' _η=r/(1+ r)
0 x9 R  {' o# z  q$ ~$ M: \; I9 D1 B# e! {; r: Z; l$ |
η+rη=r8 u( D6 U7 I: X! e, ?4 _
: d9 a; B+ B* t! @- N$ |6 g
η=r-rη
9 l/ O# ]% g1 a' K7 ^3 ^' \& p% l9 n0 @
η=(1-η)r
- V1 t# F. Z' N) D- E8 F# {  [& p: q7 f7 X; `$ A3 @
η/(1-η)=r
: |/ W1 s0 Y( X. H/ m" T; _) D5 O2 `& h) |; y& i: z; K' ^
r=η/(1-η)——式3
0 W; h9 V% R4 d/ V! [/ h0 w1 L/ {
0 [- j; r: D# U  v! B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:
3 a* e" @1 n+ u4 n  S# |0 T  x
η=(TN进-TN出)/TN进——式4
$ j( z# e! p' _; ?  m( z/ n4 h! @
! j" [- u3 [1 W( I$ [+ l将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为" I- h- U8 j; z
1 T2 l; j4 a  j: |/ r8 p3 Z
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
* W0 {4 O: Z+ s  N& ]6 I$ A
) ^/ ?+ K6 H& ]; w$ ^) g' zr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]- J7 Q4 o- n% M7 W$ q

/ D% X; i6 J+ Z- g! x! ?8 Pr=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
. [* _0 l, W) P  Y# K1 E* x3 u4 t5 _/ {" K* _! A4 k9 _0 f. C
r=(TN进-TN出)/TN出——式53 H8 G8 ~- t% M
+ P5 J# j' c. m/ ~* j) C; P
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!1 k1 Z* Y6 }% J8 W$ t2 k) y+ [3 W

* }" ~) o  }9 T4 {4 d8 B实例计算
& A  C+ _6 z* j( r4 |7 C" t- L' Z" Q- n2 z8 Y7 z
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?
- Q7 @; Z/ Z& z+ f, S1 f/ D
' T( B3 l1 w& c, t# C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:( T. b; R1 X1 J4 D) G7 Z/ V

' E; M# P1 ]( D0 Lr=(30-10)/10  t7 l5 |. |( A! m& c! o+ @

# r  g( f! }. Hr=2=200%
$ E! j+ W! u3 ]- e2 C8 R' d3 X  b# |- a; V' X& I
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%!
6 h  ~0 T  Q1 f
7 ]& b: A. l, x$ y: @' `

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