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搞事:碳源充足,反硝化效果差?!原因分析

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其实在反硝化脱氮中,内回流与碳源都是站C位的!3 B5 y( Z" ^/ n" e6 L7 d© 2tech.cn
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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 z3 M5 |* x% R! \% Q© 2tech.cn
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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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© 环保之家[2tech.cn]- h( ]4 f6 U5 X8 z. F# ~! o. K9 n内回流控制范围
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© 环保之家[2tech.cn]$ q+ v' p/ ?. a/ T' U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!8 W* N) [) ~; ~8 ?% f+ e7 ?5 W© 2tech.cn
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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!
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© 环保之家[2tech.cn]/ T6 m+ n; _, I# H- a% U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%!, i) }! b9 @( o& [" S- e9 b© 2tech.cn
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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DO0 A4 q# i% R. {6 Q5 @© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]8 ]1 u. _+ Y+ ~# J2 H' o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!8 n: X) @. e+ q/ s© 2tech.cn
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2、防止内回流泵的状态失控$ `+ l4 q8 D: a  o# O- ^- ]; |; C© 2tech.cn
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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%! " C: p' L) Z# T3 u1 p/ U8 [© 2tech.cn
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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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© 环保之家[2tech.cn]' z% j( w; U- k3.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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内回流比公式推导6 [# _3 d, K) D% z$ T$ }% q© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]% \; L; p4 U6 V' C# A/ B内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:. a' f$ H; I$ Y  X7 g© 2tech.cn
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η=(r+R)/(1+ r+R)——式1
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其中
© 环保之家[2tech.cn], _0 K8 c; j7 Y# p* p7 Nη—反硝化效率;; x+ t2 E9 J* p' I, t; Y8 q© 2tech.cn
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;
© 环保之家[2tech.cn]8 z- q: S; G: Dr—内回流比。; G( s# j0 g+ b© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]! g7 r; }: a+ [* b* ^. Y2 P; N所以我们的公式1可以简化为:
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η=r/(1+ r)——式2
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© 环保之家[2tech.cn]# k$ H- h( b( 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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© 环保之家[2tech.cn]! q6 v$ S4 u( h# ?  z% h% u0 V# tη=r/(1+ r)4 H% Z4 x( O5 b4 F7 r, w) K© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]! y- `& ^) }; f& ~η+rη=r
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η/(1-η)=r+ S  R1 r2 z9 G2 N5 H8 R© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]0 c. A2 Z4 k5 p0 f( x4 p5 n2 `r=η/(1-η)——式3& H; p" M4 @9 u0 w" `© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]+ p, ?1 \/ f- `  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:
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η=(TN进-TN出)/TN进——式4+ q, m+ P8 j* S& t; X6 f- H; q© 2tech.cn
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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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r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
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© 环保之家[2tech.cn]# T0 k1 n7 R2 Z( yr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]7 Z! P/ h% Q& T, s5 s© 2tech.cn
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r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)4 q) E# B% @7 E$ t& W' K© 2tech.cn
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r=(TN进-TN出)/TN出——式58 e# G- D/ ^, k9 ~© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]% C8 T, R. m3 U1 l1 W4 \) 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!# \/ ^7 B, K* l' ?- }; W; k© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]1 a1 K$ k1 D; B- @* I实例计算
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© 环保之家[2tech.cn]( c9 k- g9 M3 X) n- _/ 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?
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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5:1 Y! R1 T+ d3 v: R© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]& ?8 W) A- ^- h7 D4 f* o" G3 o5 Dr=(30-10)/101 m  Z! y* x# F  [5 z© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]/ y4 L1 j7 G# ^% hr=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%!6 i" ?! A* L" S8 y© 2tech.cn
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