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          洛陽(yáng)萊博圖電子科技有限公司>>技術(shù)文章>>碳源投加的簡(jiǎn)易計(jì)算!涵蓋除碳、脫氮、除磷工藝!

          碳源投加的簡(jiǎn)易計(jì)算!涵蓋除碳、脫氮、除磷工藝!

          閱讀:672        發(fā)布時(shí)間:2022-12-5

          碳源構(gòu)成微生物細(xì)胞碳水化合物中碳架的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),供給微生物生長(zhǎng)發(fā)育所需能量。含有碳元素且能被微生物生長(zhǎng)繁殖所利用的一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為碳源。

          碳源物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞內(nèi)的一系列化學(xué)變化,被微生物用于合成各種代謝產(chǎn)物。微生物對(duì)碳素化合物的需求是極為廣泛的,根據(jù)碳素的來(lái)源不通,可將碳源物質(zhì)分為無(wú)機(jī)碳源物質(zhì)和有機(jī)碳源物質(zhì)。因污水中自帶無(wú)機(jī)碳源及曝氣會(huì)補(bǔ)充無(wú)機(jī)碳源(CO2),在實(shí)際生產(chǎn)中并不需要投加無(wú)機(jī)碳源,污水處理中所稱(chēng)的碳源為有機(jī)碳源!

          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

          二、脫氮系統(tǒng)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


          三、除磷系統(tǒng)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

          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



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