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污水處理出水總氮(TN)較高 有什么辦法降低?

來源:科柏盛環(huán)保     發(fā)布時(shí)間:2024-06-26

       【社區(qū)案例】簡(jiǎn)單AO工藝,一直在A前段投加甲醇作為碳源,進(jìn)水4方,進(jìn)水總氮在300左右,出水總氮現(xiàn)在100,之前最低時(shí)候可以出水總氮可以達(dá)二十三十。硝化池氨氮去除數(shù)據(jù)正常。內(nèi)回流25方,外回流現(xiàn)在是暫時(shí)到O池也是25方。有什么方法可以降下總氮。

       對(duì)于AO脫氮系統(tǒng),TN的去除率低,主要與碳源投加和回流比有關(guān)!帖子里回流比挺高50/4=1250%,理論脫氮效率可以達(dá)到90%以上,應(yīng)該排查一下碳源投加量是不是少了。碳源決定了脫氮效率的深度,回流比決定了脫氮效率的高度,本文將具體解釋一下兩者的關(guān)系及提高TN去除率的辦法!

       一、碳源投加量

       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!

       TN去除率低解決辦法:按CN比4~6,投加碳源,然后根據(jù)反硝化池出口硝態(tài)氮的含量進(jìn)行碳源的增加或者減少的微調(diào)操作!

       二、回流比

       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?br />
       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^。30-50%),所以我們一般會(huì)省略為η=r/(1+ r)!

       根據(jù)公式來看,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)致性價(jià)比比較差!

       TN去除率低解決辦法:

       在保證脫氮效率的情況下結(jié)合DO影響及性價(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!
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