反硝化碳源投加量的计算我用氧化沟实现了

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反硝化碳源投加量的计算!

来源:环保工程师

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?

(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DO0.5mg/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=20mg/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=(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:

/1.07=kg/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:/1.5=kg/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:/0.68=kg/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:/1.06=kg/d

我用氧化沟实现了同步硝化反硝化!

来源:曹佩环保工程师

一、基本情况工业园区污水处理厂某氧化沟设计处理量m3/d,实际水量仅m3/d左右,工艺采用:高效水解酸化池+改良型奥贝尔氧化沟+深度处理。酸化池池容分别为m3;氧化沟外、中、内池容比:3.6:1.5:1;氧化沟池容约m3,设计进水水质与生活污水类似,设计出水一级A标。氧化沟结构详见图1。图1改良型奥贝尔氧化沟平面图图中红色部分为表曝机,共计6台表曝机,其中外沟4台,中沟、内沟共用两台。外沟加装有4台推流器,对外沟表曝机的开停可实现外沟缺氧、好氧的转变。因二沉池结构的缺陷,二沉池污泥回流需要开两台,每台水泵的流量为:m3/h。因近期进水冲击比较大,将深度处理的一部分出水回流至进水口来对进水进行稀释,回流量约为m3/d。二、操作说明该厂在设计之初未考虑TN指标,氧化沟均采用表曝机曝气与推流,在笔者的强烈要求下,在外沟加装4台推流器,原有表曝机未拆除。因企业偷排严重,各项指标,氧化沟溶解氧下降较为明显,故而这段时间内加开外沟表曝机,正常情况下加开2台,严重时加开4台。由于外沟没有在线溶氧仪,同时现场没有便携式溶氧仪,因此无法对外沟溶解氧进行监测。中沟的在线溶氧仪溶解氧保持在6.0以上(可能是在线溶氧仪的问题,或者是这个水必须是这个溶解氧。)出水各项指标方能满足排放要求。整个系统在此阶段运行中未投加碳源。污泥浓度在5.5-6.0g/L之间。SVI在-之间。在运行过程中,硝化液回流泵未开,仅开两台污泥回流泵,回流比约为%(相对于氧化沟每天m3的进水量。)管网来水m3/d,出水回流至调节池m3/d,酸化池及氧化沟进水m3/d,出水口排放量m3/d。三、十日数据变化曲线说明:二沉池因悬浮物比较多,在经过深度处理后,出水COD在25-30之间徘徊。图中横坐标为日期,纵坐标为浓度(单位:mg/L)上图中的指标均为回流稀释后的数据,实际进水指标应该为酸化1的数据乘以2。(由此可见近期企业偷排有多么的严重。)额外的数据:①氧化沟外沟氨氮在1-3之间变化,内中沟在1-2之间变化,内沟与二沉池氨氮相差不大。②6日氧化沟外、中、内沟TN分别为:2.77、3.91、2.96。四、分析1、COD在进水COD出现波动时,二沉池出水COD出现一定幅度的波动,该原因主要是因为冲击负荷导致的二沉池出水带泥,进而影响二沉池出水COD,在后端经过混凝沉淀及砂滤后,出水口COD在25-30之间徘徊。2、氨氮图中未列出进水氨氮,在收到进水冲击时,水解酸化池污泥会出现分解,导致酸化池的氨氮较进水口氨氮高出30-40%;在氨氮出现波动,同时在氧化沟维持一定的溶解氧的情况下,生化出水氨氮几乎没有出现波动,说明出现冲击负荷时,溶解氧的维持很重要。外、中、内沟氨氮差值不大主要是因为氧化沟强大的稀释能力造成的。3、TN(着重分析)酸化池1的氨氮和总氮差值较酸化2的差值较大,可能的原因是在酸化1内有机氮没有完全氨化。第6天及第10天,酸化2氨氮与总氮差值较大,如果排除悬浮物对TN的影响,很可能的原因是上游企业排放的有机氮化合物在厌氧环境中很难进行氨化反应,但是根据出水TN判断这部分有机氮化合物在好氧环境中可以进行好氧氨化。无论总氮如何变化,二沉池出水TN在较为合理的范围内波动。在以上数据的分析期间内,氧化沟外、中、内沟均处于好氧环境(唯一的遗憾是没有外沟溶解氧的检测数据),且氧化沟外、中、内沟的TN差值不大,且与二沉池出水的TN基本相同,笔者感觉应该是在外沟出现了同步硝化反硝化的原因造成的。本厂同步硝化反硝化反应的机理分别从宏观环境及围观环境进行分析(以下分析仅为笔者推断,不合理之处往各位指正)。宏观环境:因为在外沟,两台表曝机之间有一定的距离,且本厂的氧化沟池深较深(有效水深在5.5m),氧化沟上半部分属于好氧区域,下半部分属于缺氧区于;表曝机前属于缺氧区域,表曝机后属于好氧区域。从而使氧化沟在不同的空间上的溶解氧不均匀,且不同时间点上的溶解氧也不同。微观环境:由于氧扩散的限制,在微生物絮体内外产生溶解氧梯度,即:微生物絮体表面溶解氧浓度高,以好氧菌及硝化菌为主,深入絮体内部,氧传递受阻及外部氧的大量消耗,产生缺氧区,反硝化菌占优,从而形成有利于同步硝化反硝化的微环境。另外在这段期间内,微生物絮体也发生了一定的变化,以前为密实性的,现在较为蓬松,在一定程度上也影响了菌胶团的微环境。笔者认为:氧化沟的宏观环境是发生同步硝化反硝化的主要因素。同时来水中较为充足的碳源,更进一步促使该反应的进行。在进水比较稳定,各企业无偷排的期间内氧化沟负荷较低,外沟没有增开表曝机使其处于一个缺氧环境,使氧化沟变为AO工艺,无法发现是否有同步硝化反硝化现象。五、结论氧化沟因其独特的曝气方式(指的是表曝机),以及本厂较深的池体,使其可以满足同步硝化反硝化的宏观环境。同步硝化反硝化可以在很少的回流下,使总氮降低到一定程度,可以节省硝化液回流泵的能耗。六、针对负荷冲击的措施以下均是本厂在遇到负荷冲击时采取的主要措施,不一定适用于每个厂,但是对本厂是绝对有效:1、增加出水回流,对原水进行稀释,一方面降低污染物浓度(降低高浓度冲击的影响),另一方面降低原水中毒性物质的浓度(避免出现高浓度毒性物质对生化系统的影响);2、增强水解酸化的效果(笔者已将本厂的水解酸化池做了变动,可以强化水解酸化反应),主要是在一定程度上解毒以及提高可生化性;3、减少排泥甚至不排泥,维持较高的污泥浓度,待冲击之后再进行排泥;4、在氧化沟内投加粉末活性炭(原理具体可参照PACT工艺),主要是吸附难降解有机物提高难降解有机物的停留时间,从而保证出水COD的正常,一般情况下,高浓度冲击,原水中的难降解有机物较多,很容易导致出水COD超标;5、维持较高的溶解氧;6、在调节池及管网允许的前提下,减少进水量;7、在冲击特别严重的情况下,增开污泥回流及硝化液回流,降低进水对外沟的冲击。七、题外话氧化沟与AAO工艺抗冲击能力的比较笔者发现在氧化沟遇到冲击时,过度的较为平缓,但是AAO工艺在遇到冲击时,很容易出现问题,原因:氧化沟一般为三沟或四沟结构,AAO一般为多个池子串联(一般多于5个,且厌氧池容积较小,一般停留时间不超过2h),氧化沟单沟较AAO单池容积大,在同等回流量的情况下对原水的稀释能力就强,不容易形成较大的冲击。(作者:曹佩老师;污托邦社区技术支持)国际大咖:环境科学与工程领域美国杰出学者巡礼//威立雅水务技术——助力市政污水深度处理及提标改造

中国给水排水水环境生态圈今天

摘要报告

《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合课题

来源:ICCSD清华大学气候变化研究院

《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合课题摘要报告正式发表,由中文核心期刊《中国人口·资源与环境》全文刊出,年第11期全网首发。

《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合报告

项目综合报告编写组

目录

1指导思想

2全球气候治理新的形势与趋向

3我国终端用能部门的低碳转型

4我国电力系统的低碳转型

5我国的一次能源需求与二氧化碳排放

6我国的非二氧化碳温室气体排放

7低碳转型的技术支撑

8不同情景下投资与成本分析

9中长期低碳转型路径选择

10我国应对气候变化的战略要点与政策保障

11全球气候治理与国际合作

12结论与政策建议

引用格式:项目综合报告编写组.《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合报告[J].中国人口·资源与环境,,30(11):1-25.

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清华大学

气候变化与可持续发展研究院

项目综合报告编写组

威立雅水务技术——助力市政污水深度处理及提标改造

莱茵:中国给水排水中国给水排水

欢迎进入《中国给水排水》直播间

近年来,在《水污染防治行动计划》(水十条)和相关部委提出城镇污水处理提质增效三年行动方案等政策实施的大背景下,污水处理厂提标增效成为业内   年03月16日,中国联合工程有限公司新能源工程设计研究院(以下简称“中国联合新能源院”)凭借领先的行业技术水平和卓越的品质服务成功中标嘉定区污水厂污泥资源化利用项目。该项目是在市政污泥资源化、减量化、无害化处理领域的重要突破,是积极响应国家碳达峰、碳中和愿景,拥抱低碳革命的绿色工程。

  

  厂区鸟瞰图

  本项目位于上海市嘉定区,主要处理嘉定区服务范围内的大众嘉定污水处理厂、安亭污水处理厂、嘉定新城污水处理厂、南翔污水处理厂的半干化污泥(或称深度脱水污泥),建设规模为日处理污泥量吨(折含水率80%),配置2台处理量为70tDS/d的鼓泡流化床污泥焚烧炉+2台余热锅炉+1台4MW抽凝式汽轮发电机组。

  污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分,虽然目前上海市污泥处理设施规模总体上能够满足污泥总量需求,但约有一半以上为临时应急处理处置设施,污泥处理不畅、资源化程度低等问题仍然凸显。本项目建成后,相对于传统的污泥处理模式,将极大限度地促使污泥处置稳定化、减量化、无害化,避免污水处理厂污泥因卫生填埋作业造成在运输、填埋作业前后造成的二次环境污染,进一步促进污水处理的节能减排和资源的可再生利用,对优化农、渔业生态环境,提高农副产品和工业产品品质,深入开发旅游资源等具有积极作用与深远影响,能创造良好的经济效益和广泛的社会价值,提高嘉定区经济可持续发展水平,助力上海城市建设转型升级。

  

  厂区透视图

  该项目的中标,不仅是我院技术实力的集中体现,更是我院品质服务的有力证明。在年碳达峰、年碳中和的发展战略背景下,中国联合新能源院将继续发挥自身优势,不断研发新技术新模式,积极践行“绿水青山就是金山银山”的新发展理念,持续打造精品生态绿色工程。

  文:沈吉吉

  图:王纯

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战略合作



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