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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3 k9 k0 w( R1 m6 y, m; q- f' f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)!$ E, c3 T) ]3 V3 O
% r) S. ]; [7 n( n. L
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!$ ~4 O6 B& d1 |7 M# _
/ _$ T/ V8 A0 p, C: d6 u0 K内回流控制范围
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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!- K; N; V& \; u. T+ P, H) G- A
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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!6 ?, X6 n# Y: Z" j# r& B9 z
$ K/ ]* n+ S0 g) o: U. H e. n1 w$ f; \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6 P4 M3 [4 u& ]9 c6 p
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1、防止携带过多的DO5 A7 _) i+ D a: m- N. y
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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!* K; P. y- S5 L# T$ ]9 X
4 X" o, S, c" q0 l- F) m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!" b+ x% g) _/ ]& ?9 e# I
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2、防止内回流泵的状态失控0 e5 O, z; k* J" N+ b2 t7 _/ P. s
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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%! $ ?+ L8 s- f; j4 ^8 i1 m
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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!6 w! z+ B/ n7 a; V3 q- S, S
: l/ K0 i e, g- `6 E+ h! R* m! e$ @& j3.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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* a8 c0 w, G8 A; c1 k2 M! Z' k0 J内回流比公式推导
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m5 h" u; @+ M6 w$ c `内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:+ h* R# k$ y1 ~1 }3 W6 }/ k# O
, a" O: R) N; b# J; C1 o. j* s0 A
η=(r+R)/(1+ r+R)——式12 q( {2 P, C) S+ w
# o9 j1 l7 Y J. N6 _7 B& ?7 l4 `其中8 S5 y! a# L2 K. _7 ~- x! K6 a
η—反硝化效率;3 X! X+ V$ t3 \1 ], Q: l( d' @
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;7 R0 S! p2 J' x# ]
r—内回流比。: V' z! }# B, S2 O
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所以我们的公式1可以简化为:2 h% S# P8 D7 g2 ~# Q% f
) C6 C' G& e% { M, o9 Z' o7 O
η=r/(1+ r)——式2, L! B2 v) [& |. v/ A( X0 f
* h# s3 H6 }5 i" z( I7 J/ z( i根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
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η=r/(1+ r)
& X6 D! @' y4 O5 _↓1 E4 w3 w- p6 c7 [& }$ G9 {1 s
η+rη=r
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! Z6 \2 g6 ^. S p2 L! Xη=r-rη
* b) W& Y1 G8 _3 j* T# j↓7 i! m/ ]* u8 K. d8 ]' N
η=(1-η)r% U, s$ {) r- V1 g! C' E' T* h
↓
- `+ r( J# }- e O; }η/(1-η)=r$ w, H1 D0 I" t9 P
↓
' H2 S! m8 ], m. j. r3 xr=η/(1-η)——式33 ?+ g" ^' s, [3 m* d/ @6 C/ X- `/ Q
' i5 a7 [& w$ _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:8 ~4 u8 h1 O$ N; u( s" z1 Y
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η=(TN进-TN出)/TN进——式4# O$ T, w/ @$ `" E
0 J# M: I9 r8 n u) t4 i! V; l将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为
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7 N, I, @' u8 p. V9 z) Gr=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
~ O+ s R1 D& a! { A' w- S+ r# R↓
! ^9 y6 M0 ~' Nr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
$ N. Y) Q% x- D5 y) p% f↓8 Z% | K4 \2 r" n6 S; n# w
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
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1 Y* c# b5 D5 q/ u4 d2 Z9 }r=(TN进-TN出)/TN出——式58 M- S0 d! e2 r* i6 d
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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!
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' u5 ?2 f k |$ G6 Y- e) ~实例计算
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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?- N6 P% w- e" G% J3 \/ n& \
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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:
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' S, @7 h# L. G. F' ]. \& br=(30-10)/10
i" f8 y: ?0 W1 J/ B! S. n7 y↓ e A1 @' U( r! _* J: k
r=2=200%
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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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