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!5 h: C% D; o1 O- x4 k4 A

: v3 j# r6 [# ?1 V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 H* _  Z% |. }- R$ m
9 N& y9 C- q& @+ J
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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内回流控制范围
8 P7 B1 @# R0 I  u  ^% W9 v5 ?  k
8 c# F1 o9 W2 P8 P; B  G% R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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9 j/ E! o0 E$ l6 E& Q0 v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%!
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内回流操作注意事项
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0 q1 y0 r) C# u6 v  E1、防止携带过多的DO" o+ f) V8 G4 k1 b) H

, p2 X' Y/ Z6 o0 ^- {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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4 h# c  v" i' y7 k' T$ X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!- Y* F4 a6 ]8 B( b  ?7 E& ^
) M) B+ }$ c+ h# |/ P$ u6 L7 }) H* T. G
2、防止内回流泵的状态失控
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( B0 Q- g6 S) {# W1. 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%! / k1 Z6 n% a+ ~5 D9 s
2 w' W  S! j0 E1 J% y
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!* l- _! ?( E5 |' {
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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!- o. @% O$ V! P) c/ F
' t. W3 P; }, r; s6 h  Z& y
内回流比公式推导
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内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:1 \) l7 `5 \: _2 [6 e" Q& Q

# e) j- P" z/ `η=(r+R)/(1+ r+R)——式15 T& \: _) c- e" A' L6 Z1 n

# R( x* {  B% g( T9 s其中- u8 P- i% e; a" P( B
η—反硝化效率;
" ]" G( D6 o8 [9 j4 _% M& A0 A1 ER—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;5 |* Q/ j) i- G, q2 @' h: w4 V
r—内回流比。9 _7 S: w5 T6 c1 d) Z
% y& ^) S: j6 E  N" O3 k
所以我们的公式1可以简化为:
( [- E; C7 j+ r! B+ z3 L& D
% y4 I  F) X8 P/ ~η=r/(1+ r)——式2
+ s8 X$ E% h, u4 z% [6 n1 d# ?1 H: @+ H
根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:& g4 Y7 |% v- Y( ?" D

  Z+ D  J5 \6 c# E% wη=r/(1+ r)* p  L8 |( g" I( ~( n2 [! R8 A

2 y3 h, c) Y" }# Qη+rη=r1 D0 m$ q( y3 F" s1 x$ y

+ s  Y, {' M$ |8 o# b* pη=r-rη
# V1 u2 J6 C& i2 U) t2 b9 J$ N: |9 g: r, j# l2 c+ D
η=(1-η)r
* U7 p7 P4 @& I3 t
+ @$ l7 }* B# E9 g: r7 B% m/ i; O) Fη/(1-η)=r0 I: I4 S+ c7 ^9 x2 D

$ d. F7 Z7 p  ]* S! z/ }5 Or=η/(1-η)——式3: O+ y3 N: Y5 E7 Q  d! K/ e/ i
( r, A: }  M$ R$ O% O" x) b+ Q  n
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:$ d( k" h7 q$ y9 ~1 b% h! {
1 N3 e& R4 {: H
η=(TN进-TN出)/TN进——式4, A; w9 f' ?. H  ?4 T2 C
) Q+ W9 |2 I  g+ i" O$ {5 R7 u! B
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为$ X4 R8 j, w! w) Q3 ]

3 Z% H6 @) U+ ^. H' [r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
, F7 d) E  ?: |# p* N, [
8 `+ F% o# ^  o; t4 _0 Ur=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
3 D! b1 k' m9 h" \% w* B+ }3 l" Y$ ]+ c. J9 A
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)
) H$ ~/ G5 V# a5 j) \* K4 H8 m
& ?3 B( r0 E% f3 G: H  l& l/ Gr=(TN进-TN出)/TN出——式5
% o' S% ?1 y& d9 G* o( R0 {+ C+ [9 g" a( w* s0 s) n* f
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!- R' z4 F( S5 o6 Y

! U8 n6 a2 S- |+ b实例计算
1 ~0 n* \$ ]& L" V2 b5 s' S7 ~8 m0 q* e+ s
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?& A) y; C0 M5 e# ~) w! S
( ?. f8 X1 O/ d$ s  x
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5:1 ~7 v+ P. p( G6 s( Q

+ ^7 a. v) C. @- \+ qr=(30-10)/10& s/ J9 D% e, e0 {( B
  _* y# F# p) K
r=2=200%
9 Q+ X2 h9 D% d+ P- B# R6 O& w
# U# ]# n- n8 L  }2 s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%!
4 l% N1 Y# N. \7 _9 Q$ @' c1 c( M( }' R- s# ?. e

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