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!$ P3 R4 E% p0 f: Q7 a: R

: S& J, }2 X4 t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)!( V6 q5 j8 B8 y; G. Z" v
* t- O6 G/ @* z. \8 V8 w$ ?5 Q
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!
, f9 i4 ^/ x$ X4 S0 o2 R# n6 Q0 i
5 s% U6 E' Y9 _# O( k2 T# N# _+ l内回流控制范围
+ N/ S. e- t$ G6 v1 i; h; N9 u0 i* x# W
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!
) v- M+ h: h% N  d; h7 o! S5 O& g
" ?9 j! z9 g- M, [! Y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!
4 A& U1 ]; E! C, j4 A0 v8 d+ g" B
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%!
2 T+ L! |( T6 x+ t% A
( q3 H0 D# f7 R- a4 U内回流操作注意事项
3 Q0 z9 g8 l6 P, }. l4 t5 s! _; ~2 C1 q9 N2 a" m, {! [
1、防止携带过多的DO6 |7 |" P5 K2 v) g( n. d( e' b

$ h$ C6 A7 N. \4 a3 Y2 C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!
2 B) f; T# z: }; [4 F2 W5 n0 r' J4 H$ J* H0 B8 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!7 Y5 q# u& H: ?
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2、防止内回流泵的状态失控4 U, D0 {* C: G8 O; ~+ o2 \' S

% g7 N% z8 P: M! E7 t3 c1. 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%! / r  I/ r  G7 T2 y" S4 u9 R
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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!. _% q8 b# Z; F  O! l4 H. l8 v6 ?
; s6 m0 p; ~/ h4 m% k$ V
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!0 o/ d- s4 i3 F
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内回流比公式推导
6 C! T% g- ]( i# r! U
4 E* \" W: m* S" I, K  I内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:
' D! R6 N/ u' Y- T9 {4 u8 b3 G: q' p) J2 v
η=(r+R)/(1+ r+R)——式1* m% R) S0 @7 d5 \

# @* o& y# z+ _9 K' N/ j% x其中$ F5 N* U5 j, {
η—反硝化效率;
- |9 E/ f, U. j* r: _) cR—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;
6 Y9 N( L/ A) Z% Q2 h5 o1 J( F* Jr—内回流比。
: J0 G1 s8 Z6 [7 |+ @4 i: b% Z2 @
' N' p3 Z7 u1 h/ f5 z( Z- n& k所以我们的公式1可以简化为:+ M1 n  k) O& R$ J( j# b

" A; z. p' L& Q2 L6 A: ?9 \η=r/(1+ r)——式26 p/ F; g4 z1 H, x. b0 e3 B

1 ^0 {4 K! }1 {" K: n' l( q根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
" P4 M; ]; w: h) s+ p6 A. a
8 j+ B* n7 N  n' @- X0 X$ e6 c7 jη=r/(1+ r)3 V) F, W) b5 I& q8 G6 i

5 W  S" n, }5 [8 d1 m, aη+rη=r
: B6 A8 n( A) f0 ^9 e7 I3 T/ x+ P+ p1 Q" r( G
η=r-rη  @* Q4 N+ o6 D0 D5 f
/ a* ?* j5 _9 e
η=(1-η)r
/ `# u# X0 q0 b4 q
4 [5 E; N' a( w# R! o! O* \η/(1-η)=r
* s! r& w$ w9 ~) b) V$ p; `0 _
$ T; `/ _, D0 P* l6 g  O% tr=η/(1-η)——式3
) ]! {; d  L3 p* M
" w3 e4 \& M) v) A+ m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:% O; L" L9 O: T1 ^9 b" A

9 b4 \, _5 m; mη=(TN进-TN出)/TN进——式4
! u" \; |3 Q0 X' n
/ L  V. _0 Z9 M  }/ l* d$ n将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为  t! d3 Z0 T3 z' d' q6 \* _8 M" m
1 f; j: }; u+ q) v* h1 n+ Z) p& ~
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
& X, G: r/ v6 _4 m; d/ g+ I
; U! l2 y4 V8 e- v& fr=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
( ~; W4 P$ a4 f3 l5 c, w' [
) h. ~6 x) `0 j* b& ~1 f, ~r=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)7 I  l4 ?1 U6 g6 T, ]  |; `
# p0 {8 ?* e5 r8 Q& s4 o/ C' b
r=(TN进-TN出)/TN出——式5
+ G. s1 m! `; g5 V& `5 z2 Q* w+ s- M" V5 k8 I
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!
$ m2 b- @- u" i0 {2 D0 _
6 \% e& s1 i: n+ T; c实例计算
  x* {) H% I" y5 J3 a7 ~/ [0 J; |  W! u5 w4 J1 B
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?
. b5 S0 j3 K0 X6 z' k# C: ?+ a6 Y2 R3 n- R
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:
2 U: _$ T, E+ x& a4 f+ b! ^6 J7 w& `( }4 v( m, Y
r=(30-10)/10( g0 @- ?  P" w4 Y- `" c

" P2 v) t6 |& Q& Ir=2=200%
7 @# ^& U0 K! a# v& W
9 ]8 F9 s4 D  s& _  x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%!, E  h! T$ a! r0 e( E* Z
+ d! X- D5 K; g$ q% K

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