【案例】一個(gè)建制鎮(zhèn)生活污水處理廠，進(jìn)水氨氮總氮高，氨氮目前基本達(dá)標(biāo)，總氮去除率低是什么原因？
氨氮達(dá)標(biāo)，TN去除率低的問題并不復(fù)雜，原因有很多，但是常見的就三種情況，本文將具體解釋一下。
一、缺少碳源
對(duì)于脫氮系統(tǒng)，碳源決定了脫氮效率的深度，反硝化池中理論上只要CN比為2.86時(shí)，就可以脫氮，如果再加上微生物自身生長(zhǎng)，CN比為3.70時(shí)可以脫氮公式如下：
假設(shè)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(shí)候，如果不包含微生物自身生長(zhǎng)，方程式非常簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)關(guān)系：1mol甲醇對(duì)應(yīng)1.5mol氧氣，由(2)式可以得到甲醇與NO3-的對(duì)應(yīng)關(guān)系，1mol甲醇對(duì)應(yīng)1.2molNO3-，兩者比較可以得到，1molNO3--N對(duì)應(yīng)1.25molO2，即14gN對(duì)應(yīng)40gO2，因此C/N=40/14=2.86。
2、反硝化的時(shí)候，如果包含微生物自身生長(zhǎng)，如(3)式所示。
NO3-+1.08CH3OH
→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-(3)
同樣的道理，我們可以計(jì)算出C/N=3.70。
但是理論終究是理論，并沒有考慮內(nèi)回流所攜帶的氧氣。正常情況下，反硝化菌只有在消耗完內(nèi)回流攜帶的氧氣之后才進(jìn)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(cè)中也給予了規(guī)定，要求AO脫氮工藝的CN比控制大于4，實(shí)際運(yùn)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不達(dá)標(biāo)的*多的原因之一！
解決辦法：按CN比4~6，投加碳源
二、回流比過小
其實(shí)在反硝化脫氮中，回流比決定了脫氮效率的高度，條件再適合，回流比一定，脫氮效率也是一定的，就像三體中的質(zhì)子一樣，把脫氮效率鎖死在一定范圍呢！
反硝化效率的公式η=(r+R)/(1+ r+R)，其中R是外回流比，r是內(nèi)回流比。公式推導(dǎo)：
推導(dǎo)這個(gè)公式之前，咱們需要設(shè)置一些前提條件！假設(shè)進(jìn)水硝態(tài)氮是0，反硝化脫氮，而硝化液回流中TN(硝態(tài)氮)含量與出水的TN(硝態(tài)氮)含量是相同的，那么反硝化脫氮的量為進(jìn)入反硝化池的氮的總量為(r+R)QTN出，根據(jù)物質(zhì)守恒定律：進(jìn)水TN等于出水TN+反硝化脫氮+細(xì)菌同化消耗的氮源的和！公式如下：
QTN進(jìn)=QTN出+(r+R)QTN出+TN同化
對(duì)于細(xì)菌同化消耗的氮源，我們忽略不計(jì)！那么公式就變?yōu)椋?br />
QTN進(jìn)=QTN出+(r+R)QTN出↓TN出/TN進(jìn)=1/(1+r+R)～①將公式①帶入脫氮效率公式：
η=(TN進(jìn)-TN出)/TN進(jìn)
↓η=1-TN出/TN進(jìn)↓η=[(1+r+R)-1]/(1+r+R)↓η=(r+R)/(1+r+R)
因?yàn)橥饣亓鞅瓤刂频谋容^小(30-50%)，所以我們一般會(huì)省略為η=r/(1+ r)！
根據(jù)公式來看，在碳源充足的情況下，反硝化的脫氮效率只和內(nèi)回流有關(guān)系！內(nèi)回流的大小決定了脫氮效率。
目前的脫氮工藝，我們應(yīng)用的都是前置反硝化及變種，但是內(nèi)回流再大，都會(huì)有部分硝態(tài)氮隨著水流走的，并不能達(dá)到99%的硝化液回流！所以我們會(huì)將其控制在一個(gè)合適的范圍！
過低的內(nèi)回流比會(huì)導(dǎo)致脫氮效率下降，出水TN超標(biāo)，但是過高的內(nèi)回流，一方面會(huì)攜帶更多的DO，消耗碳源和破壞缺氧環(huán)境，并且導(dǎo)致電費(fèi)增長(zhǎng)，在內(nèi)回流比大于600%時(shí)，內(nèi)回流的提高，脫氮效率并不會(huì)提高很多，導(dǎo)致性價(jià)比比較差！
解決辦法：
在保證脫氮效率的情況下結(jié)合DO影響及性價(jià)比的關(guān)系，一般控制在200~400%，有的脫氮工藝是內(nèi)外回流合并在一起的，內(nèi)外回流比也要控制在這個(gè)范圍，這個(gè)范圍既保證了污泥的回流，也保證了硝化液的回流，保證反硝化的脫氮效率！
三、反硝化反應(yīng)時(shí)間不夠
反硝化反應(yīng)時(shí)間不夠指的是反硝化的水力停留時(shí)間不夠，水力停留時(shí)間是指進(jìn)入反應(yīng)器的廢水在反硝化池內(nèi)的平均停留時(shí)間，如果反硝化池的有效容積為V立方米，反硝化池的實(shí)際停留時(shí)間則為：
HRT=V/(1+R)Q
式中：
HRT是水力停留時(shí)間
V是反應(yīng)器容積
Q是反應(yīng)器的進(jìn)水流量
R是外回流比
在設(shè)計(jì)規(guī)范中反硝化池的水力停留時(shí)間(HRT)要求在2～10h，也就是*低的HRT要控制在2h以上，低于*低停留時(shí)間反硝化會(huì)進(jìn)行的不！
解決辦法：
1、超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)水量導(dǎo)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余的建筑改成反硝化池。
2、污泥回流導(dǎo)致的HRT縮短，在實(shí)際中水力停留時(shí)間的計(jì)算需要算上污泥回流的量，污泥回流比越大反硝化的HRT越短，過大的污泥回流會(huì)導(dǎo)致反硝化的HRT不足，這一點(diǎn)很少有人去考慮，其實(shí)污泥回流并不需要控制很大，控制的越大，回流污泥濃度越小，回流中水越多！這種情況可以適當(dāng)控制污泥回流比來解決。
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