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氨氮去除率高 TN去除率低是什么原因?

氨氮去除率高 TN去除率低是什么原因?

2023-04-21 14:29:55 3

【社區(qū)案例】A2O+MBR氨氮去除效率95%,總氮只有50%?,F(xiàn)對(duì)缺氧段投加乙酸鈉補(bǔ)充碳源。

氨氮達(dá)標(biāo),TN去除率低的問(wèn)題并不復(fù)雜,原因有很多,但是常見(jiàn)的就三種情況,本文將具體解釋一下

一、缺少碳源

對(duì)于脫氮系統(tǒng),碳源決定了脫氮效率的深度,反硝化池中理論上只要CN比為2.86時(shí),就可以完全脫氮,如果再加上微生物自身生長(zhǎng),CN比為3.70時(shí)可以完全脫氮公式如下:

假設(shè)C為甲醇,甲醇氧化的過(guò)程可用(1)式所示,

CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O(1)

1、反硝化的時(shí)候,如果不包含微生物自身生長(zhǎng),方程式非常簡(jiǎn)單,通常以甲醇為碳源來(lái)表示。

6NO3-+5CH3OH→

3N2+5CO2+7H2O+6OH-(2)

由(1)式可以得到甲醇與氧氣(即COD)的對(duì)應(yīng)關(guān)系:1mol甲醇對(duì)應(yīng)1.5mol氧氣,由(2)式可以得到甲醇與NO3-的對(duì)應(yīng)關(guān)系,1mol甲醇對(duì)應(yīng)1.2molNO3-,兩者比較可以得到,1molNO3--N對(duì)應(yīng)1.25molO2,即14gN對(duì)應(yīng)40gO2,因此C/N=40/14=2.86。

2、反硝化的時(shí)候,如果包含微生物自身生長(zhǎng),如(3)式所示。

NO3-+1.08CH3OH

→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-(3)

同樣的道理,我們可以計(jì)算出C/N=3.70。

但是理論終究是理論,并沒(méi)有考慮內(nèi)回流所攜帶的氧氣。正常情況下,反硝化菌只有在消耗完內(nèi)回流攜帶的氧氣之后才進(jìn)行反硝化,所以,這一部分的氧氣也是消耗了碳源,所以在一些手冊(cè)中也給予了規(guī)定,要求AO脫氮工藝的CN比控制大于4,實(shí)際運(yùn)行中CN(COD:TN)比一般控制在4~6,缺少碳源,是我目前遇到很多朋友TN不達(dá)標(biāo)的最多的原因之一!

解決辦法:按CN比4~6,投加碳源

二、回流比過(guò)小

其實(shí)在反硝化脫氮中,回流比決定了脫氮效率的高度,條件再適合,回流比一定,脫氮效率也是一定的,就像三體中的質(zhì)子一樣,把脫氮效率鎖死在一定范圍呢!

反硝化效率的公式η=(r+R)/(1+ r+R),其中R是外回流比,r是內(nèi)回流比。公式推導(dǎo):

推導(dǎo)這個(gè)公式之前,咱們需要設(shè)置一些前提條件!假設(shè)進(jìn)水硝態(tài)氮是0,反硝化脫氮完全,而硝化液回流中TN(硝態(tài)氮)含量與出水的TN(硝態(tài)氮)含量是相同的,那么反硝化脫氮的量為進(jìn)入反硝化池的氮的總量為(r+R)QTN出,根據(jù)物質(zhì)守恒定律:進(jìn)水TN等于出水TN+反硝化脫氮+細(xì)菌同化消耗的氮源的和!公式如下:

QTN進(jìn)=QTN出+(r+R)QTN出+TN同化

對(duì)于細(xì)菌同化消耗的氮源,我們忽略不計(jì)!那么公式就變?yōu)椋?/p>

QTN進(jìn)=QTN出+(r+R)QTN出↓TN出/TN進(jìn)=1/(1+r+R)~①將公式①帶入脫氮效率公式:

η=(TN進(jìn)-TN出)/TN進(jìn)

↓η=1-TN出/TN進(jìn)↓η=[(1+r+R)-1]/(1+r+R)↓η=(r+R)/(1+r+R)

因?yàn)橥饣亓鞅瓤刂频谋容^?。?0-50%),所以我們一般會(huì)省略為η=r/(1+ r)!

根據(jù)公式來(lái)看,在碳源充足的情況下,反硝化的脫氮效率只和內(nèi)回流有關(guān)系!內(nèi)回流的大小決定了脫氮效率。

目前的脫氮工藝,我們應(yīng)用的都是前置反硝化及變種,但是內(nèi)回流再大,都會(huì)有部分硝態(tài)氮隨著水流走的,并不能達(dá)到100%的硝化液回流!所以我們會(huì)將其控制在一個(gè)合適的范圍!

過(guò)低的內(nèi)回流比會(huì)導(dǎo)致脫氮效率下降,出水TN超標(biāo),但是過(guò)高的內(nèi)回流,一方面會(huì)攜帶更多的DO,消耗碳源和破壞缺氧環(huán)境,并且導(dǎo)致電費(fèi)增長(zhǎng),在內(nèi)回流比大于600%時(shí),內(nèi)回流的提高,脫氮效率并不會(huì)提高很多,導(dǎo)致性?xún)r(jià)比比較差!

解決辦法:

在保證脫氮效率的情況下結(jié)合DO影響及性?xún)r(jià)比的關(guān)系,一般控制在200~400%,有的脫氮工藝是內(nèi)外回流合并在一起的,內(nèi)外回流比也要控制在這個(gè)范圍,這個(gè)范圍既保證了污泥的回流,也保證了硝化液的回流,保證反硝化的脫氮效率!

三、反硝化反應(yīng)時(shí)間不夠

反硝化反應(yīng)時(shí)間不夠指的是反硝化的水力停留時(shí)間不夠,水力停留時(shí)間是指進(jìn)入反應(yīng)器的廢水在反硝化池內(nèi)的平均停留時(shí)間,如果反硝化池的有效容積為V立方米,反硝化池的實(shí)際停留時(shí)間則為:

HRT=V/(1+R)Q

式中:

HRT是水力停留時(shí)間

V是反應(yīng)器容積

Q是反應(yīng)器的進(jìn)水流量

R是外回流比

在設(shè)計(jì)規(guī)范中反硝化池的水力停留時(shí)間(HRT)要求在2~10h,也就是最低的HRT要控制在2h以上,低于最低停留時(shí)間反硝化會(huì)進(jìn)行的不徹底!

解決辦法:

1、超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)水量導(dǎo)致的HRT縮短,可以考慮增加反硝化池的容積,例如新建或者將一些過(guò)余的建筑改成反硝化池。

2、污泥回流導(dǎo)致的HRT縮短,在實(shí)際中水力停留時(shí)間的計(jì)算需要算上污泥回流的量,污泥回流比越大反硝化的HRT越短,過(guò)大的污泥回流會(huì)導(dǎo)致反硝化的HRT不足,這一點(diǎn)很少有人去考慮,其實(shí)污泥回流并不需要控制很大,控制的越大,回流污泥濃度越小,回流中水越多!這種情況可以適當(dāng)控制污泥回流比來(lái)解決。


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