出水總氮(TN)較高 有什么辦法降低?
【社區案例】簡(jiǎn)單AO工藝,一直在A(yíng)前段投加甲醇作為碳源,進(jìn)水4方,進(jìn)水總氮在300左右,出水總氮現在100,之前最低時(shí)候可以出水總氮可以達二十三十。硝化池氨氮去除數據正常。內回流25方,外回流現在是暫時(shí)到O池也是25方。有什么方法可以降下總氮。
對于A(yíng)O脫氮系統,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到90%以上,應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
對于脫氮系統,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(cháng),CN比為3.70時(shí)可以完全脫氮公式如下:
假設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(cháng),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)的對應關(guān)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(guān)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(shí)候,如果包含微生物自身生長(cháng),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(méi)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(jìn)行反硝化,所以,這一部分的氧氣也是消耗了碳源,所以在一些手冊中也給予了規定,要求AO脫氮工藝的CN比控制大于4,實(shí)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!
TN去除率低解決辦法:按CN比4~6,投加碳源,然后根據反硝化池出口硝態(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是內回流比。公式推導:
推導這個(gè)公式之前,咱們需要設置一些前提條件!假設進(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,根據物質(zhì)守恒定律:進(jìn)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(jìn)=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(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)
因為外回流比控制的比較?。?0-50%),所以我們一般會(huì )省略為η=r/(1+ r)!
根據公式來(lái)看,在碳源充足的情況下,反硝化的脫氮效率只和內回流有關(guān)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(huì )有部分硝態(tài)氮隨著(zhù)水流走的,并不能達到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)低的內回流比會(huì )導致脫氮效率下降,出水TN超標,但是過(guò)高的內回流,一方面會(huì )攜帶更多的DO,消耗碳源和破壞缺氧環(huán)境,并且導致電費增長(cháng),在內回流比大于600%時(shí),內回流的提高,脫氮效率并不會(huì )提高很多,導致性?xún)r(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%,有的脫氮工藝是內外回流合并在一起的,內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!
