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!
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' x1 L4 [' H, w0 K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)!
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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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内回流控制范围$ T+ `) ~4 r% ~& u

! f! j2 Q- B" G; t7 L. q! H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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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%!' r5 m5 z/ u# p8 u/ L

: Z: Y+ ?4 R4 i/ z内回流操作注意事项
! X" P* n2 p) x* s1 u9 D, @5 {
& z- _% d& n/ |1、防止携带过多的DO
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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!
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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!
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% G/ R/ x7 ?+ B1 \) O, L5 y: l2、防止内回流泵的状态失控& h; f$ z% L( ~* V0 h) O9 N( }

5 A4 k; C0 ?! t3 E% ?) H! n1. 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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0 x1 B$ D2 @3 v) }0 s, K) {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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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!/ A0 x  M( [" p3 D' `8 A
/ i: O# ?' S% z4 f
内回流比公式推导: g1 x8 d; `  R6 x- _0 u
  S( ]9 F0 A! {
内回流比的公式推导需要用到反硝化脱氮效率公式:, K8 M6 N5 _6 M0 n/ |. E$ f: J, t; j# e
% u2 G, C8 h8 l0 f+ r5 d3 Q
η=(r+R)/(1+ r+R)——式1! @+ S! X8 ]2 G+ V
2 c; e4 I: M* y3 W
其中4 M. T, |! U, @. m- h) W
η—反硝化效率;3 E4 h: {$ S' E9 D' b; y& [8 {
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;/ i9 c( w) S9 K& Z0 e
r—内回流比。
7 c) u- U8 a, t3 o0 g5 H( j
: |% t( l* q: L1 t所以我们的公式1可以简化为:( q# W9 i( y" S" A

, j$ U8 O, a2 N3 r3 ^+ J: R. Jη=r/(1+ r)——式2( g+ M$ ?! C4 l9 d

: \+ v) J* m% g8 C; _根据公式2的变换,我们推导一下内回流比r的计算公式:
( `0 W  M7 @& M8 {
6 O0 K( m! U5 M/ {η=r/(1+ r)
$ ]; e& G0 f( {1 Y3 i5 q
8 }( W! M0 v/ Z/ ~5 D* h' Cη+rη=r
$ b+ E' w! p9 C; g' K3 C  v( |7 B# P$ x7 v/ Q8 I
η=r-rη2 x( ]* R& ?5 O$ v' S. I- G
' F2 G  \, [% s# I# U: d0 u7 d
η=(1-η)r( J# u4 G6 u/ F& R9 E* T9 A# }+ O
4 \2 k3 a: V$ H
η/(1-η)=r6 Q# |& R" K% m  W* q
8 G2 O8 r0 z/ N
r=η/(1-η)——式3# u/ m) ^1 ~$ ?6 `% C: w/ k
0 N3 k$ N  k* 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:9 S" t& y1 q1 k/ g

- A7 I* d8 B) wη=(TN进-TN出)/TN进——式4
. ]; H5 B' f+ c( E# @( a& A3 q' }1 k9 }) }+ g+ v/ z+ I
将公式4带入公式3内回流比最终的计算公式推导为$ ^% Z- q% u* Y# M7 e; Q( K1 z
. P+ E" p% x* R. f4 n
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[1-(TN进-TN出)/TN进]
: j, [2 r+ t4 F6 y( D0 O' c# l0 o5 d# ?
r=[(TN进-TN出)/TN进]/[(TN进-TN进+TN出)/TN进]
. {. z3 K+ r: a" y3 w  d
) k  ^: M; ^" o0 \4 xr=[(TN进-TN出)/TN进]/(TN出/TN进)! x; ^  t4 M( b0 X# R9 |% r8 n

% G; m3 {9 y) p( Y) yr=(TN进-TN出)/TN出——式5
; S$ B! L; h  t; ~& s* {  D! L) X( ?5 S5 E) D6 [
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!- ?  T8 }' C: c' ]8 o7 h
2 b" h# B$ @6 }/ z4 ~. I
实例计算 8 @# z2 S8 b! z& {% {! f( w9 d; |
) f8 Y+ r; V9 L+ g
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?+ _" q; E4 |0 y4 k: q/ I, N

! s) t% J1 ^8 h7 r, Q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:
0 k7 J% e- e1 s. P$ Z" z) F. o( S- q. M7 L1 H- y' {' O9 H& y5 ?; g
r=(30-10)/101 d3 R! ^8 h* U0 A
) D: j- [( u$ M: V
r=2=200%
/ v" F1 o6 `8 }, t! }# [; M" q8 P8 u$ T; d. u% F
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%!
% n9 w& m; |7 D* S- ^0 l4 q# G" u- t3 a! k: u# r* n

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