怎么提高TN去除率？

【社區(qū)案例】AAO工藝，設(shè)計(jì)15000m3/d，實(shí)際10000m3/d。MLSS：8000，MLVSS：2700，水溫：18℃，DO：2，內(nèi)回流270%（最大），外回流100%。近期進(jìn)水COD：200，BOD5：87，氨氮：27，TP：3，TN：40。出水COD：13，BOD5：3，氨氮：0.3，TP：0.2，TN：13。碳源一天投加2.5噸的乙酸鈉（COD當(dāng)量20萬）。總氮去除率一直不高。也試了幾種方法效果都不好。外回流從100%提高到130%，增加生化池污泥濃度；前天開始厭氧、缺氧同時(shí)進(jìn)水（大約各進(jìn)一半），效果也不好。昨天鏡檢：輪蟲2漫游蟲3循纖蟲2，硝態(tài)氮好氧末:18.8，缺氧末：9.58。求教大神們降低碳源的同時(shí)，能提高總氮去除率。

通過脫氮效率的計(jì)算，樓主的脫氮效率為80%，理論上出水TN可以做到8mg/L，所以，最終的原因還是缺少碳源導(dǎo)致的，想要降低碳源的同時(shí)提高脫氮效率，可以考慮降低內(nèi)回流攜帶的溶解氧，然后根據(jù)出水要求調(diào)整碳源投加量！

對于常規(guī)的TN去除率低的問題，常見的就三種情況，本文將具體解釋一下并提出了提高TN去除率的解決辦法，如對文內(nèi)解釋有疑問可以到社區(qū)交流互動(dòng)！

一、缺少碳源

對于脫氮系統(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)，就可以完全脫氮，如果再加上微生物自身生長，CN比為3.70時(shí)可以完全脫氮公式如下：

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，方程式非常簡單，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）的對應(yīng)關(guān)系：1mol甲醇對應(yīng)1.5mol氧氣，由（2）式可以得到甲醇與NO3-的對應(yīng)關(guān)系，1mol甲醇對應(yīng)1.2molNO3-，兩者比較可以得到，1molNO3--N對應(yīng)1.25molO2，即14gN對應(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，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)的最多的原因之一！

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，反硝化脫氮完全，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，都會有部分硝態(tài)氮隨著水流走的，并不能達(dá)到100%的硝化液回流！所以我們會將其控制在一個(gè)合適的范圍！

過低的內(nèi)回流比會導(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，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，也就是最低的HRT要控制在2h以上，低于最低停留時(shí)間反硝化會進(jìn)行的不徹底！

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。