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外加碳源、氮源、磷盐的计算!

2022-08-01 08:47来源:环保工程师作者:颜胖子关键词:碳源投加除碳工艺脱氮工艺收藏点赞

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【社区案例】一般好氧碳C:N:P比例是100:5:1,脱氮C:N比例5:1,除磷C:P 比例15:1,这里面的CNP是用什么?COD还是BOD,TN还是氨氮,P应该是TP,是用进水减去出水的差值,还是就用进水的值,有大佬知道到底是哪个吗?(来源:污托邦社区)

一、碳氮磷比的确定

很多小伙伴对于碳源的投加认知,还停留在初学阶段,只认识CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,这些比例到底啥时候用?啥工艺用呢?可能分不清楚!

所以,碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺!

如何判断?很简单!记住这几个判断点:除碳工艺就是单纯的曝气,以去除COD为主,例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR等;脱氮是经历的缺氧和好氧的交替,以去除TN为主,例如AO带内回流,氧化沟、AAO等;除磷工艺是经历厌氧和好氧的交替,以去除TP为主,例如AAO,AO不带内回流。

分清自己是什么工艺之后,就可以确定碳氮磷比了:

除碳工艺:CNP比100:5:1

脱氮工艺:CN比4-6,取中间值5

除磷工艺:CN比15

二、碳氮磷数值选择

1、碳的数值选择

很多同行对计算中使用COD还是BOD比较疑惑,这个属于个人习惯的问题,笔者个人的思路是脱氮工艺中使用COD差值计算,这样就有一个余量的缓冲,不至于碳源投加的过量,而氮源与磷源的投加,就可以用BOD的差值来计算,同样是为了防止氮源与磷源的投加的过量!因本人习惯及BOD测量的时间长及误差的问题,本文的计算一律采用COD的差值,习惯BOD的小伙伴可以将计算中的COD替换成BOD!

2、氮的数值选择

对于氮的数值选择,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略这一点!

记住一点!

除碳工艺选择TKN(凯氏氮,氨氮+有机氮的值),不过对于市政污水,没有工业废水混合的情况下,有机氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的来水有没有有机氮自己清楚,自己判断!

脱氮工艺选择TN(总氮,氨氮+硝态氮+有机氮的值),为什么除碳工艺没有硝态氮,这里说清楚一下,大家理解后就能记住了,因为单纯的除碳工艺,微生物无法利用硝态氮代谢(合成+分解)只能利用氨氮,而硝态氮对于脱氮工艺的反硝化阶段恰恰是必须的电子受体(受氢体)!

3、磷的数值选择

在市政污水中,因为经过管网输送,很多生活中使用的其他类型的磷在管网中都会转化成正磷酸盐的形式进入污水处理厂,而在有工业污水混合或者单纯的工业污水中,有可能包括有机磷、次磷等对细菌有害的磷的形式,这种水质一般会有水解酸化或者氧化等手段预处理,转化成正磷酸盐的形式,进入生化进行代谢去除。

记住一点!

磷的形态的变化,磷含量是不变的!例如有机磷转化成正磷酸盐,磷的含量是不变的!

所以,对于市政污水,总磷一般是指正磷酸盐,对于有工业污水的水,总磷就是总磷!

三、碳氮磷投加的通用公式

投加量的计算的前提是单位换算,笔者一直强调这一点,很多小伙伴算错主要还是单位没有换算或者换算错误!把换算过程写下来,记住这个比例以后就不会出错了:

1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3

按照上面的转换关系,以下投加量的计算,必须将各个变量的单位转化成统一单位才能代入计算!

1、碳源投加

1)除碳工艺:

X=进水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD当量

其中:

X——除碳工艺碳源投加量

N差值1——进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮

C差值——进水COD-出水COD

2)脱氮工艺:

Y=进水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD当量

其中:

Y——脱氮工艺碳源投加量

N差值2——进水TN-排放要求的TN

C差值——进水COD-出水COD

3)除磷工艺:

Z=进水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD当量

其中:

Z——除磷工艺碳源投加量

TP差值——进水TP-排放要求的TP

C差值——进水COD-出水COD

脱氮除磷工艺:

W=进水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD当量

其中:

W——脱氮除磷工艺碳源投加量

N差值2——进水TN-排放要求的TN

TP差值——进水TP-排放要求的TP

C差值——进水COD-出水COD

2、氮源的投加

氮源的投加都是在除碳工艺中,碳源充足,氮源缺少,这种情况我们用到的CN比就是除碳工艺的100:5,也就是20:1了!公式:

N=进水量*(C差值1/20-N差值1)/氮源中的TKN含量

其中:

N——氮源投加量

C差值1——进水COD-排放要求的COD

N差值1——进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮

1)磷盐的投加

磷盐的投加和氮源的投加一样,都是在除碳工艺中,碳源充足,磷源缺少,这种情况我们用到的CP比就是除碳工艺的100:1了!公式:

P=进水量*(C差值1/100-TP差值)/磷盐中的磷含量

其中:

P——磷盐投加量

C差值1——进水COD-排放要求的COD

TP差值——进水TP-排放要求的TP


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