氨氮很低 總氮偏高怎么辦?
【社(she)區案(an)例】AAO工藝,出水總氮(dan)(dan)偏高,氨氮(dan)(dan)數(shu)值(zhi)很多0.5mg/L左右(you),出水總氮(dan)(dan)17mg/L,請問大神們如(ru)何解決總氮(dan)(dan)偏高的(de)問題。
筆(bi)者(zhe)顏胖子之(zhi)前寫(xie)過很多氨氮和(he)TN的(de)(de)文(wen)章,其實,氨氮達(da)(da)標,TN偏高的(de)(de)問題并不(bu)復雜,有時候(hou)調整(zheng)一下參數就(jiu)達(da)(da)標了(le),對照文(wen)內(nei)原(yuan)因一一對應就(jiu)行(xing)了(le),本文(wen)增加了(le)一些公式的(de)(de)推導,讓(rang)小伙伴(ban)們(men)能更深刻的(de)(de)理解所寫(xie)的(de)(de)內(nei)容!
一、缺少碳源
對于脫(tuo)(tuo)氮系統,反硝化池中理(li)論上只要CN比為2.86時,就可以完(wan)全脫(tuo)(tuo)氮,如果再加上微(wei)生(sheng)物自(zi)身生(sheng)長,CN比為3.70時可以完(wan)全脫(tuo)(tuo)氮公式如下:
假設C為甲(jia)醇(chun),甲(jia)醇(chun)氧化的過程可用(1)式所示(shi),
CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O(1)
1、反硝化的時候,如果(guo)不(bu)包含微生(sheng)物自(zi)身生(sheng)長,方程式非常(chang)簡(jian)單,通常(chang)以(yi)甲醇為碳源來表示。
6NO3-+5CH3OH→
3N2+5CO2+7H2O+6OH-(2)
由(you)(you)(1)式可(ke)以(yi)得(de)到(dao)甲(jia)(jia)醇與氧氣(即COD)的(de)對應關系(xi):1mol甲(jia)(jia)醇對應1.5mol氧氣,由(you)(you)(2)式可(ke)以(yi)得(de)到(dao)甲(jia)(jia)醇與NO3-的(de)對應關系(xi),1mol甲(jia)(jia)醇對應1.2molNO3-,兩(liang)者(zhe)比較可(ke)以(yi)得(de)到(dao),1molNO3--N對應1.25molO2,即14gN對應40gO2,因此C/N=40/14=2.86。
2、反(fan)硝(xiao)化的時(shi)候,如果包含微生物(wu)自身(shen)生長(chang),如(3)式(shi)所示(shi)。
NO3-+1.08CH3OH
→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-(3)
同(tong)樣(yang)的道理,我們可以計算出(chu)C/N=3.70。
但是理(li)論終究是理(li)論,并沒有考慮內回流所攜帶的氧氣(qi)。正常情(qing)況下,反硝(xiao)化菌只有在(zai)消(xiao)耗完內回流攜帶的氧氣(qi)之(zhi)后才進行(xing)反硝(xiao)化,所以,這一(yi)部分的氧氣(qi)也(ye)是消(xiao)耗了碳源,所以在(zai)一(yi)些手(shou)冊(ce)中(zhong)也(ye)給予了規定,要(yao)求AO脫氮工藝的CN比(bi)控制大(da)于4,實際運行(xing)中(zhong)CN(COD:TN)比(bi)一(yi)般(ban)控制在(zai)4~6,缺(que)少碳源,是我(wo)目前遇(yu)到(dao)很多(duo)朋友TN不達(da)標的最多(duo)的原因之(zhi)一(yi)!
解決辦法(fa):按CN比4~6,投加碳源(yuan)
二、回流比過小
其實(shi)在反硝化脫氮(dan)中,回流比與碳源都是站C位(wei)的!
反硝化(hua)效率(lv)的(de)公(gong)式(shi)η=(r+R)/(1+ r+R),其(qi)中R是外回流比(bi),r是內回流比(bi)。公(gong)式(shi)推導:
推導(dao)這個公式之(zhi)前(qian)(qian),咱們需要設置一些前(qian)(qian)提條(tiao)件!假設進(jin)水硝(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan)是(shi)0,反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化脫氮(dan)(dan)(dan)完全(quan),而硝(xiao)(xiao)化液回流(liu)中TN(硝(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan))含(han)量與出(chu)(chu)(chu)水的TN(硝(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan))含(han)量是(shi)相同的,那么反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化脫氮(dan)(dan)(dan)的量為進(jin)入(ru)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化池的氮(dan)(dan)(dan)的總量為(r+R)QTN出(chu)(chu)(chu),根據物質守(shou)恒定律:進(jin)水TN等于出(chu)(chu)(chu)水TN+反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化脫氮(dan)(dan)(dan)+細菌(jun)同化消耗(hao)的氮(dan)(dan)(dan)源(yuan)的和!公式如(ru)下:
QTN進=QTN出+(r+R)QTN出+TN同化
對(dui)于細菌同化消耗的氮源,我們(men)忽略不計!那(nei)么公式(shi)就變為:
QTN進(jin)(jin)=QTN出(chu)+(r+R)QTN出(chu)↓TN出(chu)/TN進(jin)(jin)=1/(1+r+R)~①將公式(shi)①帶(dai)入脫(tuo)氮效率公式(shi):
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(zhi)的(de)比較小(30-50%),所以我們一(yi)般會省(sheng)略為η=r/(1+ r)!
根(gen)據公式(shi)來(lai)看,在碳源充足的(de)情況下,反硝(xiao)化的(de)脫氮(dan)效率(lv)只和內回流有關系!內回流的(de)大小決(jue)定了脫氮(dan)效率(lv)。
目前的(de)脫氮工藝,我們應(ying)用的(de)都(dou)是前置(zhi)反(fan)硝化(hua)(hua)及變種,但是內回流(liu)再大,都(dou)會有部分硝態(tai)氮隨著(zhu)水(shui)流(liu)走的(de),并不能(neng)達到100%的(de)硝化(hua)(hua)液回流(liu)!所以(yi)我們會將其控制在(zai)一個(ge)合適的(de)范(fan)圍!
過低的(de)內回流(liu)比(bi)會(hui)導(dao)致脫氮(dan)效率(lv)(lv)下降,出水TN超標(biao),但是(shi)過高的(de)內回流(liu),一方(fang)面會(hui)攜帶更多的(de)DO,消耗碳源和破壞缺氧環(huan)境,并(bing)且導(dao)致電費增長,在內回流(liu)比(bi)大(da)于(yu)600%時(shi),內回流(liu)的(de)提高,脫氮(dan)效率(lv)(lv)并(bing)不會(hui)提高很(hen)多,導(dao)致性價比(bi)比(bi)較差(cha)!
解決辦法:
在(zai)(zai)保(bao)證(zheng)脫(tuo)氮(dan)效(xiao)率(lv)的(de)(de)情況下結合DO影響及性價比的(de)(de)關系,一般(ban)控制(zhi)在(zai)(zai)200~400%,有的(de)(de)脫(tuo)氮(dan)工藝是內外回流合并(bing)在(zai)(zai)一起的(de)(de),內外回流比也要控制(zhi)在(zai)(zai)這個范(fan)圍,這個范(fan)圍既保(bao)證(zheng)了污泥的(de)(de)回流,也保(bao)證(zheng)了硝化液的(de)(de)回流,保(bao)證(zheng)反硝化的(de)(de)脫(tuo)氮(dan)效(xiao)率(lv)!
三、反硝化池環境破壞
這種情況的(de)(de)(de)出(chu)現的(de)(de)(de)標志是(shi),反(fan)硝(xiao)化池(chi)(chi)DO大(da)于0.5,破壞了缺氧(yang)(yang)環境(jing),使(shi)兼(jian)性異養菌優先利用氧(yang)(yang)氣(qi)來代謝,硝(xiao)態氮無(wu)法(fa)脫除,整體(ti)導(dao)致TN的(de)(de)(de)升高,反(fan)硝(xiao)化池(chi)(chi)缺氧(yang)(yang)環境(jing)破壞,后面往往帶來的(de)(de)(de)可能(neng)是(shi)氨(an)氮的(de)(de)(de)超標,原因是(shi)硝(xiao)化細(xi)菌無(wu)法(fa)形成優勢菌種,不過曝氣(qi)池(chi)(chi)足夠大(da),還是(shi)沒(mei)有問題的(de)(de)(de)!
解決辦法:
1、內(nei)回流過大,導致攜帶DO過多的,調小內(nei)回流比或者(zhe)關小內(nei)回流處曝氣(qi)。
2、其他問題導(dao)致(zhi)的DO高,例(li)如(ru)進水與(yu)水面相隔過高,導(dao)致(zhi)跌落充氧,要減少高度差等。
4、反硝(xiao)化反應(ying)時間(jian)不夠
在(zai)設計規范中反硝(xiao)(xiao)化池的水力停留時間(jian)(HRT)要求(qiu)在(zai)2~10h,也就是最低的HRT要控制在(zai)2h以(yi)上,低于最低停留時間(jian)反硝(xiao)(xiao)化會(hui)進行的不徹底!
解決辦法:
1、超出設計標準(zhun)的(de)進水(shui)量導(dao)致的(de)HRT縮短(duan),可以考慮(lv)增(zeng)加反硝(xiao)化池的(de)容積,例如新建或者將一些過(guo)余的(de)建筑改成(cheng)反硝(xiao)化池。
2、污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)導(dao)致的HRT縮短,在實際(ji)中(zhong)水力停留時間(jian)的計算需(xu)要算上污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)的量(liang),污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)比(bi)(bi)越大(da)反硝化(hua)的HRT越短,過(guo)大(da)的污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)會導(dao)致反硝化(hua)的HRT不(bu)足(zu),這(zhe)一點(dian)很(hen)少有(you)人去考慮(lv),其實污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)并不(bu)需(xu)要控(kong)(kong)制很(hen)大(da),控(kong)(kong)制的越大(da),回流(liu)(liu)污(wu)泥(ni)濃度(du)越小(xiao),回流(liu)(liu)中(zhong)水越多(duo)!這(zhe)種情況(kuang)可(ke)以(yi)適(shi)當控(kong)(kong)制污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)比(bi)(bi)來(lai)解決。
5、脫氮效率過高
在(zai)設計規(gui)范中脫氮(dan)效率一般在(zai)60~85%,問(wen)題中一級AO脫氮(dan)效率已經超過(guo)了90%,對于(yu)市政污水(shui)來說已經很不錯了,但是在(zai)高氨氮(dan)的工藝廢水(shui)中,要求(qiu)TN達到(dao)一級A,對一級AO工藝來說有點強人所難(nan)了。
解決辦法:
采用二級或者多級AO的(de)工藝來(lai)解決。
6、含n雜環有機氮
有(you)些含氮(dan)(dan)有(you)機(ji)物,普通的生化(hua)無法(fa)破環,導(dao)致無法(fa)脫除(chu),這(zhe)種情況(kuang)比較少見(jian),主(zhu)要是(shi)某一類(lei)廢(fei)水上,這(zhe)種情況(kuang)下主(zhu)要是(shi)工藝選(xuan)型問題,沒有(you)考(kao)慮有(you)機(ji)氮(dan)(dan)氨化(hua)(有(you)機(ji)氮(dan)(dan)轉化(hua)成氨氮(dan)(dan))的過(guo)程。
解決辦法:
1、增(zeng)加水解酸化(hua)的預處理。
2、水(shui)解(jie)酸化無法破環的,增(zeng)加高級氧化預(yu)處(chu)理(li)。

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