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污水脱氮工艺中外部碳源投加量简易计算方法

北极星环保网来源:给水排水 周丹等2019/8/8 10:35:11我要投稿

北极星环保网讯:在分析多段活性污泥法甲醇投加量计算公式及其局限性的基础上,参考德国ATV-A131标准,结合实际工作经验,推荐了一种适用于单段式活性污泥法外部碳源投加的简易计算公式,详细介绍了计算方法及参数选用方法,并给出算例。

随着环境要求的提高,我国城镇污水处理对氮磷的要求越来越严。生物脱氮是目前最省最好的脱氮工艺,但它受到各种因素的制约,特别是我国相当一部分城镇污水存在碳源不足的问题,严重制约了脱氮效率,出水总氮往往不能达标,已成为不少污水处理厂迫切需要解决的问题。在应对的措施中,投加外部碳源是常用的有效手段。

关于外部碳源用量的计算,《排水工程》下册(第4版)和《给水排水设计手册》第5册中介绍了多段活性污泥法脱氮流程外加甲醇的计算公式。由于这种脱氮工艺国内目前已很少采用,普遍应用的是更为经济简便的单段活性污泥法,如A/O、A2/O、氧化沟、SBR等生物脱氮工艺,因而多段活性污泥法计算公式难以应用。

为此,本文参照和借鉴德国ATV-DVWK规范及标准中的ATV-A131E“单段活性污泥污水处理厂的设计”推荐一种外部碳源用量的简易计算方法。

1多段活性污泥法甲醇投量计算公式及其局限性

多段活性污泥法脱氮工艺将氧化去除BOD5、硝化、反硝化分别在几段反应池中单独进行,先氧化去除BOD5,再进行硝化反应,最后进行反硝化反应,每一段有自己单独的反应池和沉淀池,有单独的回流污泥和菌种,功能单一,便于调节到最佳工况,获得最高的反应速率,但其构筑物多,投资大,污水中的碳源不能利用于脱氮,药耗、能耗大,运行费用高,所以逐渐被单段活性污泥法脱氮工艺所取代。

多段活性污泥法甲醇投量计算公式为:

QQ截图20190808103324.jpg

这个计算式存在以下局限性:

(1)式(1)中的系数2.47和1.53(以COD表示时为3.7和2.3)是根据反硝化反应式理论计算得出,见式(2)、式(3)],而在实际污水处理过程中,情况要复杂得多,不仅污水中有很多对反硝化有利和不利的物质,同时工艺过程也受工程环境条件的限制,很难达到理想的反应条件,这种理论和工程实践的差异如果不予考虑,将会造成较大的误差。

QQ截图20190808103247.jpg

(2)式(1)是在多段活性污泥法脱氮流程中得出的,而当前的主流工艺是单段活性污泥脱氮工艺,其生态系统更为复杂,影响因素更多,如果生搬硬套多段活性污泥脱氮工艺的数据,也会出现明显的误差。

(3)式(1)中有需要反硝化的硝态氮浓度[NO3-—N]和亚硝态氮浓度[NO2-—N]两个参数,对于多段活性污泥脱氮工艺来说,可以通过监测反硝化池进水中的NO3-—N和NO2-—N得到,但对于单段活性污泥脱氮系统来说,情况就要复杂得多。如果测量前置缺氧池进水中的NO3-—N和NO2-—N,代入式(1)中得到的不仅是外部碳源,还包含原污水中的内部碳源,计算起来相当麻烦,很难操作。如不加以简化,计算式很难推广。

式(1)的局限性使其很难应用于单段活性污泥脱氮工艺实际工程。为此,本文参照德国ATV标准,修正式(1)的局限性,推荐一种适用于单段活性污泥脱氮流程的外加碳源简易计算方法。

延伸阅读:

污水处理如何计算反硝化碳源投加量?

污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源、碱度的计算

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