【社區案例】AAO工藝,出水總氮偏高,氨氮數值很多0.5mg/L左右,出水總氮17mg/L,請問大神們如何解決總氮偏高的問題。(來源:汙托邦社區)
筆者顏胖子之前寫過很多氨氮和TN的文章,其實,氨氮達標,TN偏高的問題並不複雜,有時候調整一下參數就達標了,對照文內原因一一對應就行了,本文增加了一些公式的推導,讓小夥伴們能更深刻的理解所寫的內容!
對於脫氮係統,反硝化池中理論上隻要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)的對應關係:1mol甲醇對應1.5mol氧氣,由(2)式可以得到甲醇與NO3-的對應關係,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,91久久婷婷国产综合精品青草可以計算出C/N=3.70。
但是理論終究是理論,並沒有考慮內回流所攜帶的氧氣。正常情況下,反硝化菌隻有在消耗完內回流攜帶的氧氣之後才進行反硝化,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定,要求AO脫氮工藝的CN比控製大於4,實際運行中CN(COD:TN)比一般控製在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!
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!假設進水硝態氮是0,反硝化脫氮完全,而硝化液回流中TN(硝態氮)含量與出水的TN(硝態氮)含量是相同的,那麽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等於出水TN+反硝化脫氮+細菌同化消耗的氮源的和!公式如下:
對於細菌同化消耗的氮源,91久久婷婷国产综合精品青草忽略不計!那麽公式就變為:
因為外回流比控製的比較小(30-50%),所以91久久婷婷国产综合精品青草一般會省略為η=r/(1+ r)!
根據公式來看,在碳源充足的情況下,反硝化的脫氮效率隻和內回流有關係!內回流的大小決定了脫氮效率。
目前的脫氮工藝,91久久婷婷国产综合精品青草應用的都是前置反硝化及變種,但是內回流再大,都會有部分硝態氮隨著水流走的,並不能達到100%的硝化液回流!所以91久久婷婷国产综合精品青草會將其控製在一個合適的範圍!
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,一方麵會攜帶更多的DO,消耗碳源和破壞缺氧環境,並且導致電費增長,在內回流比大於600%時,內回流的提高,脫氮效率並不會提高很多,導致性價比比較差!
在保證脫氮效率的情況下結合DO影響及性價比的關係,一般控製在200~400%,有的脫氮工藝是內外回流合並在一起的,內外回流比也要控製在這個範圍,這個範圍既保證了汙泥的回流,也保證了硝化液的回流,保證反硝化的脫氮效率!
這種情況的出現的標誌是,反硝化池DO大於0.5,破壞了缺氧環境,使兼性異養菌優先利用氧氣來代謝,硝態氮無法脫除,整體導致TN的升高,反硝化池缺氧環境破壞,後麵往往帶來的可能是氨氮的超標,原因是硝化細菌無法形成優勢菌種,不過曝氣池足夠大,還是沒有問題的!
1、內回流過大,導致攜帶DO過多的,調小內回流比或者關小內回流處曝氣。
2、其他問題導致的DO高,例如進水與水麵相隔過高,導致跌落充氧,要減少高度差等。
在設計規範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要控製在2h以上,低於最低停留時間反硝化會進行的不徹底!
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餘的建築改成反硝化池。
2、汙泥回流導致的HRT縮短,在實際中水力停留時間的計算需要算上汙泥回流的量,汙泥回流比越大反硝化的HRT越短,過大的汙泥回流會導致反硝化的HRT不足,這一點很少有人去考慮,其實汙泥回流並不需要控製很大,控製的越大,回流汙泥濃度越小,回流中水越多!這種情況可以適當控製汙泥回流比來解決。
在設計規範中脫氮效率一般在60~85%,問題中一級AO脫氮效率已經超過了90%,對於市政汙水來說已經很不錯了,但是在高氨氮的工藝廢水中,要求TN達到一級A,對一級AO工藝來說有點強人所難了。
有些含氮有機物,普通的生化無法破環,導致無法脫除,這種情況比較少見,主要是某一類廢水上,這種情況下主要是工藝選型問題,沒有考慮有機氮氨化(有機氮轉化成氨氮)的過程。
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