【社區(qū)案例】aao工藝,設計15000m3/d,實際10000m3/d。mlss:8000,mlvss:2700,水溫:18℃,do:2,內回流270%(最大),外回流100%。近期進水cod:200,bod5:87,氨氮:27,tp:3,tn:40。出水cod:13,bod5:3,氨氮:0.3,tp:0.2,tn:13。碳源一天投加2.5噸的乙酸鈉(cod當量20萬)。總氮去除率一直不高。也試了幾種方法效果都不好。外回流從100%提高到130%,增加生化池污泥濃度;前天開始厭氧、缺氧同時進水(大約各進一半),效果也不好。昨天鏡檢:輪蟲2漫游蟲3循纖蟲2,硝態(tài)氮好氧末:18.8,缺氧末:9.58。求教大神們降低碳源的同時,能提高總氮去除率。
通過脫氮效率的計算,樓主的脫氮效率為80%,理論上出水tn可以做到8mg/l,所以,最終的原因還是缺少碳源導致的,想要降低碳源的同時提高脫氮效率,可以考慮降低內回流攜帶的溶解氧,然后根據出水要求調整碳源投加量!
對于常規(guī)的tn去除率低的問題,常見的就三種情況,本文將具體解釋一下并提出了提高tn去除率的解決辦法,如對文內解釋有疑問可以到社區(qū)交流互動!
一、缺少碳源
對于脫氮系統(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,就可以完全脫氮,如果再加上微生物自身生長,cn比為3.70時可以完全脫氮公式如下:
假設c為甲醇,甲醇氧化的過程可用(1)式所示,
ch3oh+1.5o2→co2+2h2o(1)
1、反硝化的時候,如果不包含微生物自身生長,方程式非常簡單,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)的對應關系:1mol甲醇對應1.5mol氧氣,由(2)式可以得到甲醇與no3-的對應關系,1mol甲醇對應1.2molno3-,兩者比較可以得到,1molno3–n對應1.25molo2,即14gn對應40go2,因此c/n=40/14=2.86。
2、反硝化的時候,如果包含微生物自身生長,如(3)式所示。
no3-+1.08ch3oh
→0,065c5h7no2+0.47n2+1.68co2+hco3-(3)
同樣的道理,我們可以計算出c/n=3.70。
但是理論終究是理論,并沒有考慮內回流所攜帶的氧氣。正常情況下,反硝化菌只有在消耗完內回流攜帶的氧氣之后才進行反硝化,所以,這一部分的氧氣也是消耗了碳源,所以在一些手冊中也給予了規(guī)定,要求ao脫氮工藝的cn比控制大于4,實際運行中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不達標的最多的原因之一!
解決辦法:按cn比4~6,投加碳源
二、回流比過小
其實在反硝化脫氮中,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是內回流比。公式推導:
推導這個公式之前,咱們需要設置一些前提條件!假設進水硝態(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入反硝化池的氮的總量為(r+r)qtn出,根據物質守恒定律:進水tn等于出水tn+反硝化脫氮+細菌同化消耗的氮源的和!公式如下:
qtn進=qtn出+(r+r)qtn出+tn同化
對于細菌同化消耗的氮源,我們忽略不計!那么公式就變?yōu)椋?/p>
qtn進=qtn出+(r+r)qtn出↓tn出/tn進=1/(1+r+r)~①將公式①帶入脫氮效率公式:
η=(tn進-tn出)/tn進
↓η=1-tn出/tn進↓η=[(1+r+r)-1]/(1+r+r)↓η=(r+r)/(1+r+r)
因為外回流比控制的比較小(30-50%),所以我們一般會省略為η=r/(1+ r)!
根據公式來看,在碳源充足的情況下,反硝化的脫氮效率只和內回流有關系!內回流的大小決定了脫氮效率。
目前的脫氮工藝,我們應用的都是前置反硝化及變種,但是內回流再大,都會有部分硝態(tài)氮隨著水流走的,并不能達到100%的硝化液回流!所以我們會將其控制在一個合適的范圍!
過低的內回流比會導致脫氮效率下降,出水tn超標,但是過高的內回流,一方面會攜帶更多的do,消耗碳源和破壞缺氧環(huán)境,并且導致電費增長,在內回流比大于600%時,內回流的提高,脫氮效率并不會提高很多,導致性價比比較差!
解決辦法:
在保證脫氮效率的情況下結合do影響及性價比的關系,一般控制在200~400%,有的脫氮工藝是內外回流合并在一起的,內外回流比也要控制在這個范圍,這個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、反硝化反應時間不夠
反硝化反應時間不夠指的是反硝化的水力停留時間不夠,水力停留時間是指進入反應器的廢水在反硝化池內的平均停留時間,如果反硝化池的有效容積為v立方米,反硝化池的實際停留時間則為:
hrt=v/(1+r)q
式中:
hrt是水力停留時間
v是反應器容積
q是反應器的進水流量
r是外回流比
在設計規(guī)范中反硝化池的水力停留時間(hrt)要求在2~10h,也就是最低的hrt要控制在2h以上,低于最低停留時間反硝化會進行的不徹底!
解決辦法:
1、超出設計標準的進水量導致的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余的建筑改成反硝化池。
2、污泥回流導致的hrt縮短,在實際中水力停留時間的計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,過大的污泥回流會導致反硝化的hrt不足,這一點很少有人去考慮,其實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!這種情況可以適當控制污泥回流比來解決。
來源:環(huán)保工程師