反硝化反应所需碳源的简易计算

洒家是环境人 2019-09-07 PM 139℃ 0条

在硝化反硝化系统中,因内回流携带DO的影响,实际中投加碳源的量并和理论值相差很大,运营中往往是按照经验公式来计算的,简单方便快捷,脱氮系统的CN比的经验值一般控制在4~6,很多时间会采用中间值计算或者通过对化验出水TN来调整投加量,但是对于经验公式的计算,很多同行还不是很清晰,本文将具体介绍一下,并通过案例计算来说明过程!


1、反硝化碳源投加简易计算


1、外部碳源投加量简易计算方法


统一的计算式为:


Cm=5N     (式1)


式中


  Cm—必须投加的外部碳源量(以COD计)mg/l;

  5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD计)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计算


N=Ne-Ns      (式2)


式中


  Ne—二沉池出水实际TN浓度mg/l;

  Ns—二沉池TN排放标准mg/l


3、简易碳源计算公式的说明


(1)将公式中碳源改用COD表示,这样有利于计算各种外加碳源量。当前使用的外部碳源除甲醇外,还有乙酸、乙酸钠、葡萄糖等。甲醇最经济,但属于易燃易爆的危险化学药品,适用于长期使用且用量大的污水处理厂,偶尔使用或用量较小时,宜采用其他较安全的碳源。

常用的外部碳源参数值见表1



(2)对公式中中的系数值2.47(以COD表示为3.7)进行修正,把理论计算值修正为实际工程检验后的数值。德国ATV标准是针对单段活性污泥法污水处理厂设计的指导性文件,其中规定反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD计)5kg,(相当于甲醇3.33kg),这是从大量工程实践中得出的经验值,应该更接近实际情况。


(3)所有反硝化的氮均按硝态氮计算,忽略亚硝态氮的积累,从而简化计算。生物脱氮工艺处于稳态运行时,系统中不会产生亚硝酸盐积累,通常在反应池中亚硝酸盐浓度很低,往往可以忽略不计。只有在特殊情况下,系统按短程硝化反硝化运行时,才需要考虑亚硝酸盐的积累,一般情况下不予考虑。

(4)反硝化池中溶解氧很低,所需要的碳源量极少,可以忽略不计,以简化计算。如A/O工艺的A池通常控制DO<0.5mg/L,所需的外加碳源量为0.5×0.87×1.5=0.65[(COD)mg/L],只相当于0.13mg/L氮所需的外加碳源量,比检测和计算误差还小,省去该项对结果基本无影响。


2、案例计算


例1:已建污水处理厂算例


某城镇污水处理厂规模Q=1万m3/d,已建成稳定运行,二沉池出水排放标准总氮Ns≤15mg/L,氨氮N≤5mg/L,运行数据表明氨氮已达标,而出水总氮Ne超标,经统计分析Ne=20 mg/L,求外加碳源量。


解:按式(2)计算:


N=Ne-Ns=20-15=5(mgN/L)


代入式(1)得:


Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)


则每日需外加COD量:


Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)


若选用乙酸为外加碳源,其COD当量为1.07kgCOD/kg乙酸,乙酸量为:

250/1.07=233kg/d


若选用甲醇为外加碳源,其COD当量为1.5kgCOD/kg甲醇,甲醇量为:250/1.5=166kg/d


若选用乙酸钠为外加碳源,其COD当量为0.68kgCOD/kg乙酸钠,乙酸钠量为:250/0.68=367kg/d


若选用葡萄糖为外加碳源,其COD当量为1.06kgCOD/kg葡萄糖,葡萄糖量为:250/1.06=235kg/d


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