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!
( a. g1 ~1 o9 w4 m1 I! k6 R8 W' S' W9 b. r$ V. n" S# {( h
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)!( U! n8 b& A0 t* g% t- [

$ g$ w5 |2 O. C- m6 b* v9 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!( \' a3 z% [( |* B1 \
- F+ D6 l7 a. D: ?
内回流控制范围+ `) O0 @  ?+ A/ O) p  \0 F+ r
" A" P: z  i, d' t7 v3 N
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!/ |; C! c8 y6 K0 J
$ l( J4 E' C8 W, m0 o
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!
+ X! ]# T8 ?6 c: v2 d5 N" o
' q* y, P- ^3 b( T; @0 N- k: ?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%!
- F5 ]1 m% x6 g: P+ d& L4 }  g- q/ e5 x* G
内回流操作注意事项) M( x6 G/ ~( u

7 J" Y& v+ R1 a: D8 q) O9 k1、防止携带过多的DO
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8 I/ p; t: e: E$ F' ?% I& g+ M# i/ g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!" R& W) L% q0 v6 ~$ m

1 ]9 K$ y3 }# s) f3 c& E/ C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!
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2、防止内回流泵的状态失控
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1 m/ ?$ X2 Z5 G& N9 R% K1 ?8 t1. 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%!
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( W* u2 M/ t1 @# ~* b3 m2. 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!. t( r; F4 }7 c2 h2 P0 p- @

- E7 |( Q5 \$ s& X' r. d) 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!
. a5 v3 S3 x. Y% b& M! _' Y9 y
/ w; S3 w# n0 `& P5 Y. ~内回流比公式推导
5 J6 `9 Z* H  f. c7 S3 i+ T( G, @1 ~
. H0 Y+ c* N8 w. g内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:4 R* P1 x& r+ D* d
1 o$ L2 d9 ~0 y* m  w0 a
η=(r+R)/(1+ r+R)——式1$ w3 W5 U4 w) A+ O- j
, @- t/ q2 e  ]" _
其中5 D; q& O- q  z! u; _" S' m
η—反硝化效率;6 g3 a0 U+ ], j, X$ i
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;
. l8 k3 U1 {  L. W' Sr—内回流比。
2 a5 s7 X) a3 f* [4 {4 k" F
* |, S, A, O4 z, h% W所以我们的公式1可以简化为:
8 B: R! b9 f2 h
+ Q+ ^1 W4 b) A/ Bη=r/(1+ r)——式2
- {5 M# E9 A$ j6 ?4 i: j
: z% W! O& t! C8 r/ u, [4 |根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
6 F; y' n. B# M# O$ ^; Q/ v$ Y% r# J2 v
η=r/(1+ r)' R) G  e5 w4 f1 f3 G
& C$ D7 I! R! c; Q# D1 K& @) _# u
η+rη=r
: j& `) s/ `( X: E* t, E- H9 C5 p: }& s8 T) n) F( a# V
η=r-rη  i0 U5 V, s9 p3 J$ f' u( }/ M

/ H3 b* q5 j$ E! `1 K, Z( y) q9 @η=(1-η)r- c5 A' a7 T: c9 U; _

2 \) v. s1 `% f- c( pη/(1-η)=r
- \6 t; R" Q! X2 J: U3 K( F: c4 j5 v7 U( Q0 I
r=η/(1-η)——式3
( L* b5 Q+ w2 T. b8 c/ P
; S0 o$ u. f5 i7 m2 V: 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:9 n( w  V3 p5 D4 l7 q

, O2 e) |* L; I7 ~: I8 aη=(TN进-TN出)/TN进——式4. m4 E. S; O$ q' J8 }1 @2 v

* a9 S- o2 l) `% s3 X8 v将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为5 ]& t/ w) a. y5 e. i0 t
2 s$ @8 Z+ H. n7 C7 L% D
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
; t, G( i( l0 D, H. P7 f
8 B( E, H) ?8 |' o  o0 Wr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
; V0 ^# f( W3 W$ E; U, c! q3 O; \- r/ Q8 J1 C# ]' @
r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)& m0 @' w" `$ t

" T7 ?% j+ k- s0 kr=(TN进-TN出)/TN出——式5
* I$ U! j7 y3 o2 b9 K
/ {9 G$ w3 W; {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 t5 G8 X5 L" I& b7 U5 T
. F, j0 J) a$ ~) P  j
实例计算 * m! Q$ A* H: k- t/ m% x* H
# O# L- v+ y! S7 k! n/ J& f
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?
6 d6 s! b6 x! S3 `, ^1 {& K
/ V- m* p8 W$ S1 _  v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:
& r6 l! x* z* P" m. @! c; n3 x: E9 B" @) P' F
r=(30-10)/105 ^9 g+ _" \# `% o: P

+ Z: C: G; t, }7 Z4 |  E9 r0 zr=2=200%
9 N8 a$ W. @- b$ z% [8 r0 y5 D$ y' |/ K" h5 n+ l0 e6 E, f) y
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%!0 l& T, l- I2 j' m
. l+ ?) o/ R1 T$ g

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