【社區(qū)案例】a2o+mbr氨氮去除效率95%,總氮只有50%?,F(xiàn)對缺氧段投加乙酸鈉補(bǔ)充碳源。
氨氮達(dá)標(biāo),tn去除率低的問題并不復(fù)雜,原因有很多,但是常見的就三種情況,本文將具體解釋一下
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(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(yīng)關(guān)系:1mol甲醇對應(yīng)1.5mol氧氣,由(2)式可以得到甲醇與no3-的對應(yīng)關(guān)系,1mol甲醇對應(yīng)1.2molno3-,兩者比較可以得到,1molno3–n對應(yīng)1.25molo2,即14gn對應(yīng)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(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!所以我們會將其控制在一個合適的范圍!
過低的內(nèi)回流比會導(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,在內(nèi)回流比大于600%時,內(nèi)回流的提高,脫氮效率并不會提高很多,導(dǎo)致性價比比較差!
解決辦法:
在保證脫氮效率的情況下結(jié)合do影響及性價比的關(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(yīng)時間不夠
反硝化反應(yīng)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(jìn)入反應(yīng)器的廢水在反硝化池內(nèi)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(shí)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(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(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,過大的污泥回流會導(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)控制污泥回流比來解決。