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污水處理反硝化碳源投加量的計(jì)算方法與公式

在硝化反硝化系統(tǒng)中，因內(nèi)回流攜帶DO的影響，實(shí)際中投加碳源的量并和理論值相差很大，運(yùn)營(yíng)中往往是按照經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算的，簡(jiǎn)單方便快捷，脫氮系統(tǒng)的CN比的經(jīng)驗(yàn)值一般控制在4~6，很多時(shí)間會(huì)采用中間值計(jì)算或者通過對(duì)化驗(yàn)出水TN來調(diào)整投加量，但是對(duì)于經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算，很多同行還不是很清晰，本文將具體介紹一下，并通過案例計(jì)算來說明過程！

一、反硝化碳源投加計(jì)算

1、外部碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算方法

    統(tǒng)一的計(jì)算式為：

Cm=5N （式1）

    式中

    Cm—必須投加的外部碳源量（以COD計(jì)）mg/l；

    5—反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))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計(jì)算

N=Ne-Ns （式2）

    式中

    Ne—二沉池出水實(shí)際TN濃度mg/l；

    Ns—二沉池TN排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l

3、簡(jiǎn)易碳源計(jì)算公式的說明

    (1)將公式中碳源改用COD表示，這樣有利于計(jì)算各種外加碳源量。當(dāng)前使用的外部碳源除甲醇外，還有乙酸?乙酸鈉?葡萄糖等?甲醇最經(jīng)濟(jì)，但屬于易燃易爆的危險(xiǎn)化學(xué)藥品，適用于長(zhǎng)期使用且用量大的污水處理廠，偶爾使用或用量較小時(shí)，宜采用其他較安全的碳源?

    (2)對(duì)公式中中的系數(shù)值2.47(以COD表示為3.7)進(jìn)行修正，把理論計(jì)算值修正為實(shí)際工程檢驗(yàn)后的數(shù)值。德國(guó)ATV標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)單段活性污泥法污水處理廠設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件，其中規(guī)定反硝化1kgNO-3-N需投加外部碳源(以COD計(jì))5kg，(相當(dāng)于甲醇3.33kg)，這是從大量工程實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)值，應(yīng)該更接近實(shí)際情況?

    (3)所有反硝化的氮均按硝態(tài)氮計(jì)算，忽略亞硝態(tài)氮的積累，從而簡(jiǎn)化計(jì)算。生物脫氮工藝處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽積累，通常在反應(yīng)池中亞硝酸鹽濃度很低，往往可以忽略不計(jì)?只有在特殊情況下，系統(tǒng)按短程硝化反硝化運(yùn)行時(shí)，才需要考慮亞硝酸鹽的積累，一般情況下不予考慮?

    (4)反硝化池中溶解氧很低，所需要的碳源量極少，可以忽略不計(jì)，以簡(jiǎn)化計(jì)算。如A/O工藝的A池通?？刂艱O<0.5mg/L，所需的外加碳源量為0.5×0.87×1.5=0.65[(COD)mg/L]，只相當(dāng)于0.13mg/L氮所需的外加碳源量，比檢測(cè)和計(jì)算誤差還小，省去該項(xiàng)對(duì)結(jié)果基本無影響?

二、案例計(jì)算

    例1：已建污水處理廠算例

    某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬m³／d，已建成穩(wěn)定運(yùn)行，二沉池出水排放標(biāo)準(zhǔn)總氮Ns≤15mg／L，氨氮N≤5mg／L，運(yùn)行數(shù)據(jù)表明氨氮已達(dá)標(biāo)，而出水總氮Ne超標(biāo)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析Ne=20 mg／L，求外加碳源量。

    解：按式(2)計(jì)算：

N=Ne-Ns=20-15=5(mgN／L)

    代入式(1)得：

Cm=5N=5×5=25(mgCOD/L)

    則每日需外加COD量：

Cd=QCm=1×10^4×25×10^-3=250(kgCOD/d)

    若選用乙酸為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.07kgCOD/kg乙酸，乙酸量為：

    250/1.07=233kg/d

    若選用甲醇為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.5kgCOD/kg甲醇，甲醇量為：250/1.5=166kg/d

    若選用乙酸鈉為外加碳源，其COD當(dāng)量為0.68kgCOD/kg乙酸鈉，乙酸鈉量為：250/0.68=367kg/d

    若選用葡萄糖為外加碳源，其COD當(dāng)量為1.06kgCOD/kg葡萄糖，葡萄糖量為：250/1.06=235kg/d

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