• 周一. 5 月 20th, 2024

出水总氮(TN)较高 有什么办法降低?

admin

9 月 13, 2023

【社区案例】简单AO工艺,一直在A前段投加甲醇作为碳源,进水4方,进水总氮在300左右,出水总氮现在100,之前最低时候可以出水总氮可以达二十三十。硝化池氨氮去除数据正常。内回流25方,外回流现在是暂时到O池也是25方。有什么方法可以降下总氮。

对于AO脱氮系统,TN的去除率低,主要与碳源投加和回流比有关!帖子里回流比挺高50/4=1250%,理论脱氮效率可以达到90%以上,应该排查一下碳源投加量是不是少了。碳源决定了脱氮效率的深度,回流比决定了脱氮效率的高度,本文将具体解释一下两者的关系及提高TN去除率的办法!

一、碳源投加量

对于脱氮系统,碳源决定了脱氮效率的深度,反硝化池中理论上只要CN比为2.86时,就可以完全脱氮,如果再加上微生物自身生长,CN比为3.70时可以完全脱氮公式如下:

假设C为甲醇,甲醇氧化的过程可用(1)式所示,

CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O(1)

1、反硝化的时候,如果不包含微生物自身生长,方程式非常简单,通常以甲醇为碳源来表示。

6NO3-+5CH3OH→

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

由(1)式可以得到甲醇与氧气(即COD)的对应关系:1mol甲醇对应1.5mol氧气,由(2)式可以得到甲醇与NO3-的对应关系,1mol甲醇对应1.2molNO3-,两者比较可以得到,1molNO3–N对应1.25molO2,即14gN对应40gO2,因此C/N=40/14=2.86。

2、反硝化的时候,如果包含微生物自身生长,如(3)式所示。

NO3-+1.08CH3OH

→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-(3)

同样的道理,我们可以计算出C/N=3.70。

但是理论终究是理论,并没有考虑内回流所携带的氧气。正常情况下,反硝化菌只有在消耗完内回流携带的氧气之后才进行反硝化,所以,这一部分的氧气也是消耗了碳源,所以在一些手册中也给予了规定,要求AO脱氮工艺的CN比控制大于4,实际运行中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不达标的最多的原因之一!

TN去除率低解决办法:按CN比4~6,投加碳源,然后根据反硝化池出口硝态氮的含量进行碳源的增加或者减少的微调操作!

二、回流比

其实在反硝化脱氮中,回流比决定了脱氮效率的高度,条件再适合,回流比一定,脱氮效率也是一定的,就像三体中的质子一样,把脱氮效率锁死在一定范围呢!

反硝化效率的公式η=(r+R)/(1+ r+R),其中R是外回流比,r是内回流比。公式推导:

推导这个公式之前,咱们需要设置一些前提条件!假设进水硝态氮是0,反硝化脱氮完全,而硝化液回流中TN(硝态氮)含量与出水的TN(硝态氮)含量是相同的,那么反硝化脱氮的量为进入反硝化池的氮的总量为(r+R)QTN出,根据物质守恒定律:进水TN等于出水TN+反硝化脱氮+细菌同化消耗的氮源的和!公式如下:

QTN进=QTN出+(r+R)QTN出+TN同化

对于细菌同化消耗的氮源,我们忽略不计!那么公式就变为:

QTN进=QTN出+(r+R)QTN出↓TN出/TN进=1/(1+r+R)~①将公式①带入脱氮效率公式:

η=(TN进-TN出)/TN进

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

因为外回流比控制的比较小(30-50%),所以我们一般会省略为η=r/(1+ r)!

根据公式来看,在碳源充足的情况下,反硝化的脱氮效率只和内回流有关系!内回流的大小决定了脱氮效率。

目前的脱氮工艺,我们应用的都是前置反硝化及变种,但是内回流再大,都会有部分硝态氮随着水流走的,并不能达到100%的硝化液回流!所以我们会将其控制在一个合适的范围!

过低的内回流比会导致脱氮效率下降,出水TN超标,但是过高的内回流,一方面会携带更多的DO,消耗碳源和破坏缺氧环境,并且导致电费增长,在内回流比大于600%时,内回流的提高,脱氮效率并不会提高很多,导致性价比比较差!

TN去除率低解决办法:

在保证脱氮效率的情况下结合DO影响及性价比的关系,一般控制在200~400%,有的脱氮工艺是内外回流合并在一起的,内外回流比也要控制在这个范围,这个范围既保证了污泥的回流,也保证了硝化液的回流,保证反硝化的脱氮效率!