反硝化碳源投加量的計(jì)算!
在硝化反硝化系統(tǒng)中,因內(nèi)回流攜帶DO的影響,實(shí)際中投加碳源的量并和理論值相差很大,運(yùn)營(yíng)中往往是按照經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算的,簡(jiǎn)單方便快捷,脫氮系統(tǒng)的CN比的經(jīng)驗(yàn)值一般控制在4~6,很多時(shí)間會(huì)采用中間值計(jì)算或者通過(guò)對(duì)化驗(yàn)出水TN來(lái)調(diào)整投加量,但是對(duì)于經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算,很多同行還不是很清晰,本文將具體介紹一下,并通過(guò)案例計(jì)算來(lái)說(shuō)明過(guò)程!
一、反硝化碳源投加計(jì)算
1、外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法
統(tǒng)一的計(jì)算式為:
Cm=5N (式1)
式中:
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計(jì))mg/l;
5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg;
N—需要外部碳源去除的TN量,mg/l
2、需用外部碳源反硝化去除的氮量計(jì)算
N=Ne-Ns (式2)
式中:
Ne—二沉出水實(shí)際TN濃度mg/l;
Ns—二沉池TN排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
3、簡(jiǎn)易碳源計(jì)算公式的說(shuō)明
(1)將公式中碳源改用COD表示,這樣有利于計(jì)算各種外加碳源量。當(dāng)前使用的外部碳源除甲醇外,還有乙酸?乙酸鈉?葡萄糖等?甲醇最經(jīng)濟(jì),但屬于易燃易爆的危險(xiǎn)化學(xué)藥品,適用于長(zhǎng)期使用且用量大的污水處理廠,偶爾使用或用量較小時(shí),宜采用其他較安全的碳源?
(2)對(duì)公式中中的系數(shù)值2.47(以COD表示為3.7)進(jìn)行修正,把理論計(jì)算值修正為實(shí)際工程檢驗(yàn)后的數(shù)值。德國(guó)ATV標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)單段活性污泥法污水處理廠設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件,其中規(guī)定反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg,(相當(dāng)于甲醇3.33kg),這是從大量工程實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)值,應(yīng)該更接近實(shí)際情況?
(3)所有反硝化的氮均按硝態(tài)氮計(jì)算,忽略亞硝態(tài)氮的積累,從而簡(jiǎn)化計(jì)算。生物脫氮工藝處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽積累,通常在反應(yīng)池中亞硝酸鹽濃度很低,往往可以忽略不計(jì)?只有在特殊情況下,系統(tǒng)按短程硝化反硝化運(yùn)行時(shí),才需要考慮亞硝酸鹽的積累,一般情況下不予考慮?
(4)反硝化池中溶解氧很低,所需要的碳源量極少,可以忽略不計(jì),以簡(jiǎn)化計(jì)算。如A/O工藝的A池通??刂艱O<0.5mg/L,所需的外加碳源量為0.5×0.87×1.5=0.65[(COD)mg/L],只相當(dāng)于0.13mg/L氮所需的外加碳源量,比檢測(cè)和計(jì)算誤差還小,省去該項(xiàng)對(duì)結(jié)果基本無(wú)影響?
二、案例計(jì)算
例1:已建污水處理廠算例
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬(wàn)m3/d,已建成穩(wěn)定運(yùn)行,二沉池出水排放標(biāo)準(zhǔn)總氮Ns≤15mg/L,氨氮N≤5mg/L,運(yùn)行數(shù)據(jù)表明氨氮已達(dá)標(biāo),而出水總氮Ne超標(biāo),經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析Ne=20 mg/L,求外加碳源量。
解:按式(2)計(jì)算:
N=Ne-Ns=20-15=5(mgN/L)
代入式(1)得:
Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)
則每日需外加COD量:
Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)
若選用乙酸為外加碳源,其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸,乙酸量為:
250/1.07=233kg/d
若選用甲醇為外加碳源,其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇,甲醇量為:250/1.5=166kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源,其COD當(dāng)量為0.68kgCOD/kg乙酸鈉,乙酸鈉量為:250/0.68=367kg/d
若選用葡萄糖為外加碳源,其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖,葡萄糖量為:250/1.06=235kg/d