為什么CNP比控制在100:5:1?
對(duì)應(yīng)CNP比的數(shù)值,很多小伙伴都存在誤區(qū),其實(shí)工藝不同CNP比也不同,好氧除碳工藝要求CN比100:5:1,脫氮工藝要求CN比4~6,除磷工藝要求CP比15:1,厭氧除碳工藝要求CNP比300:5:1,可以看出CNP比100:5:1只是好氧除碳工藝的要求,那這個(gè)比例是怎么來(lái)的?本文做一下介紹及不同工藝碳源的投加計(jì)算!
為什么要求碳氮比100:5:1?高氨氮廢水,處理氨氮主要是硝化菌起作用,要想提高污泥濃度為什么要加碳源,硝化菌不是自養(yǎng)菌么?
對(duì)應(yīng)CNP比的數(shù)值,很多小伙伴都存在誤區(qū),其實(shí)工藝不同CNP比也不同,好氧除碳工藝要求CN比100:5:1,脫氮工藝要求CN比4~6,除磷工藝要求CP比15:1,厭氧除碳工藝要求CNP比300:5:1,可以看出CNP比100:5:1只是好氧除碳工藝的要求,那這個(gè)比例是怎么來(lái)的?本文做一下介紹及不同工藝碳源的投加計(jì)算!
CNP比100:5:1是怎么來(lái)的?
1、CNP比100:5:1的比例是針對(duì)于好氧除碳工藝的營(yíng)養(yǎng)比!而非厭氧與脫氮工藝的CNP比!
2、碳氮磷代表的值,C目前爭(zhēng)議最多,代表COD或者BOD各有支持人群(其實(shí)工程應(yīng)用比較靈活,多了少加,少了多加,營(yíng)養(yǎng)源的計(jì)算只是一個(gè)大體的估值,筆者顏胖子個(gè)人偏重于COD的說(shuō)法,這樣的計(jì)算結(jié)果不會(huì)使碳源投加過(guò)量,畢竟一切服務(wù)于實(shí)際);N一般指總凱氏氮(TKN),包括有機(jī)氮和氨氮,但不包括亞硝氮和硝態(tài)氮;而磷最沒(méi)有爭(zhēng)議性一般為正磷酸鹽。
3、100:5:1比例的來(lái)源:
說(shuō)法一:Mc Carty于1970年將細(xì)菌原生質(zhì)分子式定為C5H7O2N,若包括磷為C60H87N12O23P,其中C、N、P所占的百分?jǐn)?shù)分別為52.4%、12.2%、2.3%。對(duì)于好氧生物處理過(guò)程來(lái)說(shuō),在被降解的BOD5中,約有20%的物質(zhì)被用于細(xì)胞物質(zhì)的合成,80%被用來(lái)進(jìn)行能量代謝所以進(jìn)水中BOD:N:P=(52.4%/20%):12.2%:2.3%=100:5:1。
說(shuō)法二:細(xì)菌C:N=4-5,真菌C:N=10,活性污泥系統(tǒng)中的C:N=8(介于二者之間),同時(shí)由于只有40%的碳源進(jìn)入到細(xì)胞中,所以這個(gè)比例就是20,即100:5磷的比例參照一。
除碳工藝的碳源投加簡(jiǎn)易計(jì)算
除碳工藝(例如普通活性污泥法,只是單純?yōu)榱嗣摮鼵OD的工藝)中CNP比100:5:1,在實(shí)際污水處理中TP往往是過(guò)量的,很多需要配合化學(xué)除磷達(dá)標(biāo),所以以TP計(jì)算的碳源往往會(huì)偏大,實(shí)際中以氨氮的量來(lái)計(jì)算碳源的投加量。
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=20N-C (式1)
式中
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計(jì))mg/l; 20—CN比; N—需要去除的TKN的量,mg/l
C—進(jìn)出水的碳源差值(以COD計(jì))mg/l
需用去除的氮量計(jì)算
N=Ne-Ns (式2)
式中
Ne—進(jìn)水實(shí)際TKN濃度mg/l; Ns—二沉池TKN排放指標(biāo)mg/l
進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算
C=Ce-Cs (式3)
式中
Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l; Cs—二沉池COD排放指標(biāo)mg/l
2、案例計(jì)算
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬(wàn)m3/d,已建成穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)水COD:100mg/L,進(jìn)水氨氮15mg/L,進(jìn)水TP:2mg/L,二沉池出水COD≤10mg/L,氨氮N排放標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/L,求外加碳源量。
解:按式(2)計(jì)算:
N=Ne-Ns=15-5=10(mgN/L)
代入式(3)得:
C=Ce-Cs=100-10=90mg/L
代入式(1)得:
Cm=20N-C=20×10-90=110(mgCOD/L)
則每日需外加COD量:
Cd=QCm=1×10^4×110×10^-3=1100(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:1100/1.07=1028kg/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:1100/1.5=733kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源,其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉,乙酸鈉量為:1100/0.78=1410kg/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:1100/1.06=1037kg/d
脫氮工藝碳源投加簡(jiǎn)易計(jì)算
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(lái)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(guò)對(duì)化驗(yàn)出水TN來(lái)調(diào)整投加量!
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4)
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
需用外部碳源反硝化去除的氮量計(jì)算
N=Ne-Ns (式5)
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
2、案例計(jì)算:
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬(wàn)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(5)計(jì)算:
N=Ne-Ns=20-15=5(mgN/L)
代入式(4)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0.78kgCOD/kg乙酸鈉,乙酸鈉量為:250/0.78=320kg/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
除磷工藝碳源投加量簡(jiǎn)易計(jì)算
聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量,主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此,進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì),是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為,進(jìn)水中COD/TP要大于15,才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì),從而獲得理想的除磷效果。
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=15P-C (式6)
式中
Cm—必須投加的外部碳源量(以COD計(jì))mg/l; 15—CP比; P—需要外部碳源去除的TP量,mg/l
C—進(jìn)出水的碳源差值(以COD計(jì))mg/l
2、需用外部碳源去除的TP量計(jì)算
P=Pe-Ps (式7)
式中
Pe—進(jìn)水TP濃度mg/l; Ps—二沉池TP排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
進(jìn)出水的碳源差值的計(jì)算
C=Ce-Cs (式8)
式中
Ce—進(jìn)水實(shí)際COD濃度mg/l; Cs—二沉池COD排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l
3、案例計(jì)算:
某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模Q=1萬(wàn)m3/d,已建成穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)水COD:100mg/L,進(jìn)水TP:11mg/L,二沉池出水COD≤10mg/L,TP排放標(biāo)準(zhǔn)≤1mg/L,求外加碳源量。
解:按式(7)計(jì)算:
P=Pe-Ps=11-1=10(mgN/L)
代入式(8)得:
C=Ce-Cs=100-10=90mg/L
代入式(6)得:
Cm=15P-C=15×10-90=60(mgCOD/L)
則每日需外加COD量:
Cd=QCm=1×10^4×60×10^-3=600(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:600/1.07=560kg/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:600/1.5=400kg/d
若選用乙酸鈉為外加碳源,其COD當(dāng)量為0.78kgCOD/kg乙酸鈉,乙酸鈉量為:600/0.78=769kg/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:600/1.06=566kg/d
編輯:李丹
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