碳源投加量计算结果是负数?为什么?
淺薄的回憶
2024年05月29日 11:25:57
来自于水处理
只看楼主

碳源投加的计算公式的介绍有很多, 但是有些小伙伴反映利用 公式算出来的值是负数。 其实碳源的计算万变不离其宗,碳源投加核心其实就是思路的正确! 1、碳源投加计算为什么是负数? 1、计算公式选择错误  

碳源投加的计算公式的介绍有很多, 但是有些小伙伴反映利用 公式算出来的值是负数。 其实碳源的计算万变不离其宗,碳源投加核心其实就是思路的正确!




1、碳源投加计算为什么是负数?


1、计算公式选择错误  

计算碳源的投加量,选对计算公式是关键,而计算公式的选择,工艺确定是关键,例如除碳工艺选成了脱氮工艺的碳源计算公式计算结果为负数,实例:

进水COD:200mg/L,氨氮:15mg/L

以除碳公式计算:15*20-200=100

以脱氮公式计算:15*6-200=-110

2、碳源本身不缺

碳源本身不缺,但是因为某些控制原因,去除效果不理想,认为是碳源不足导致的,例如生物除磷工艺需要剩余污泥的排放量来达到磷的排放,碳源只是其中的一个原因,假如剩余污泥排放少,磷的去除效果自然差,实例:


这个是一位粉丝小伙伴问的问题:总磷不到20(我们按19计算),cod300左右,公式算出负数了,我想去除磷!


根据除磷工艺计算:19*15-300=-15


看结果,其实系统不缺碳源的,为什么除磷效果差,大概率是我上面说的原因,剩余污泥排放的问题(也就是泥龄控制的问题)!


3、选值不对


进水碳源在流程中去除掉了一部分,但是选值却以进水碳源为基准!例如在有气浮预处理的脱氮工艺中,气浮本身可以去除一部分胶体碳源,但是计算时却没有扣除!实例:


进水COD:2000 mg ,氨氮:300 mg ,气浮去除率20%


按进水COD计算:300*6-2000=-200


按气浮出水COD计算:300*6-2000*(1-20%)=200


在这个工艺中TN的去除率是不达标,如果按进水COD计算,碳源是足够的,计算结果为负数,实际上碳源是不足的,只有按气浮出水COD计算才是正确的!脱氮工艺前加气浮或者其他去除COD的笔者见过很多,一般建议是省略预处理!



2、碳源投加的最强思路总结


碳源投加量怎么才能计算正确?    笔者从最深处入手层层剥茧来看本质    !

1、工艺的判断


很多小伙伴对于碳源的投加认知,还停留在初学阶段,只认识CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,这些比例到底啥时候用?啥工艺用呢?可能分不清楚!所以,碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺!除碳?脱氮?除磷?还是脱氮除磷?

如何区分?

很简单!记住这几个判断点:除碳工艺就是单纯的曝气(例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR等);脱氮是经历的缺氧和好氧的交替(例如AO带内回流,氧化沟、AAO等);除磷是经历的厌氧与好氧的交替(AO不带内回流、AAO、氧化沟等);脱氮除磷是经历了厌氧、缺氧、好氧环境的交替(AAO、氧化沟等)。
 
脱氮工艺碳源一定要投加到缺氧池进口,除磷工艺碳源一定是投加到厌氧池进口!脱氮除磷工艺可以分布投加!
 
除碳工艺为什么加碳源?
 
这里必须啰嗦几句,要不等理解计算后会有疑问,除碳工艺不只是除COD,还协同除氮除磷,就如同笔者虽然看着很帅,其实,心灵也是很美的!所以,除碳工艺中你只要负责把这几个营养比例配齐就行了,本文是碳源投加,设定的是N、TP充足的情况下,但在正常情况下,TP往往太多了,实际上不会以TP的数值去配平的,这一点要关注一下!

2、营养比例的选择

 
分清自己是什么工艺之后,就要选着营养比例了!
 
除碳工艺:CNP比100:5:1
脱氮工艺:CN比4-6,取中间值5
除磷工艺:CP比15:1

3、碳的数值选择

 
很多同行对碳源计算使用COD还是BOD比较疑惑,个人的思路是工程中使用COD计算,这样就有一个余量的缓冲,不至于碳源投加的过量,既然一切为实际服务,那什么情况下计算都选择COD是错不了的!
 
所以,选择COD还是BOD?  
 
那就COD吧!

4、氮的数值选择

 
对于氮的数值选择,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略这一点!
 
记住一点!
 
除碳工艺选择TKN(凯氏氮,氨氮+有机氮的值),不过对于市政污水,没有工业废水混合的情况下,有机氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的来水有没有有机氮自己清楚,自己判断!
 
脱氮工艺选择TN(总氮,氨氮+硝态氮+有机氮的值),为什么除碳工艺没有硝态氮,这里说清楚一下,大家理解后就能记住了,因为单纯的除碳工艺,微生物无法利用硝态氮代谢(合成+分解)只能利用氨氮,而硝态氮对于脱氮工艺的反硝化阶段恰恰是必须的电子受体(受氢体)!

5、 磷的数值选择

 
没什么好说的,数值多少就是多少!不过前面说过TP一般过量,这个数值不用!

6、单位换算

 
对于碳源投加的计算,我一直强调其实就是单位的换算,这一步,很多小伙伴会算出错,这个考验的是高中的物理知识。

不过,笔者把换算过程写下来,记住这个比例以后就不会出错了

1PPM    =    1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3

7、通用公式


平常碳源投加公式都不详细且不统一,本文给大家统一一下:
 
1、除碳工艺:  

X=进水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD当量
 
其中:  
 
X——除碳工艺碳源投加量
N差值1——进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮
C差值——进水COD-出水COD
 
2、脱氮工艺:  

Y=进水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD当量
 
其中:  
 
Y——脱氮工艺碳源投加量
N差值2——进水TN-排放要求的TN
C差值——进水COD-出水COD

3、除磷工艺:  

Z=进水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD当量
 
其中:  
 
Z——除磷工艺碳源投加量
TP差值——进水TP-排放要求的TP
C差值——进水COD-出水COD
 
脱氮除磷工艺:  

W=进水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD当量
 
其中:  
 
W——脱氮除磷工艺碳源投加量
N差值2——进水TN-排放要求的TN
TP差值——进水TP-排放要求的TP
C差值——进水COD-出水COD



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yj蓝天
2024年05月30日 06:00:17
3楼

资料不错,对于碳源投加计算有很好的参考作用,学习啦,谢谢楼主分享

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