必一体育:污水处理厂出水总氮超标得知原因后厂长鼻子差点气歪了
来源:必一体育下载 作者:必一体育app 发布时间: 2024-07-15 1 次浏览
话说那是一周前吧,我有一位朋友,找我帮忙给看看他们的污水厂,说是这段时间总氮莫名其妙就超标了,怎么也找不到问题。
我心中疑惑,毕竟我的这位朋友可不是什么小卡拉米,国内著名985大学环境工程毕业,专业排名绝对全国前10的存在,更兼之毕业后就在某大型国企工作,平台大见识自然也就多,绝对是个理论联系实际的狠人,按理说区区一个污水厂总氮超标的小问题,怎么能够难住他?
这里插一嘴,朋友负责运维的污水厂,地处河北某城的一个工业园区,负责收集工业园区内企业排放的生活污水和工业废水。
得益于企业大多都建有自己的污水站,所以汇总进入朋友污水厂的水质并不是特别高,COD大概在200mg/L左右,氨氮在50mg/L左右,总氮高点,在80mg/L左右,总磷在1mg/L左右。
朋友的水平其实挺高的,所以在他接手运行的这一年左右的时间,绝大多数都很平稳,即便偶尔超标,也在他的指导下很快恢复正常,所以这次总氮超标,刚开始他也没在意,以为就是小菜一碟,一出手就能搞定,却没想到次崴泥了,至今没找出超标根源。
其次朋友又检查了缺氧池的溶解氧,发现DO值在0.3~0.5mg/L之间波动,也属于正常范围,没问题。
然后朋友检查了缺氧池的ORP记录,发现一直平稳,也没有太大的波动,这就说明至少来水水质并无波动,出现抑制性物质的概率不大,更何况硝化系统一直正常运行,虽是冬天,出水氨氮也一直稳定在<3mg/L的水平。
到这儿朋友还不算太慌,紧接着他又检查了水温,虽然是冬天,得益于他们保温工作还算到位,因此水温在17℃左右徘徊,也不算特别低,应该不至于影响到反硝化菌的生物活性。
师傅一脸无辜,说最近内外回流泵都挺好啊,没见报故障,回流量都是按照朋友以前设置的参数调整的,他们就没动过。
以前水温高时,微生物的活性强,因此缺氧池反硝化系统的C/N设定为4,以此计算,进水COD=200mg/L,出水COD=50mg/L,原水中可用碳源为200mg/L,进水总氮=80mg/L,出水总氮要求<15mg/L,因此每吨水投加乙酸钠141g。
后来进入冬季,水温低了,出水总氮就升高了,朋友推测是微生物活性受到低温影响,反硝化脱氮效率下降,对于碳源的利用就没那么高了,于是特意增加了碳源投加量,C/N由4提高到了5,所以现在每吨水投加乙酸钠为176g。
提高了碳源的投加量后,出水总氮果然又降回到了原来的水平,所以这次出水总氮又提高后,朋友就不由自主的又往这方面想了。
PS:这里插一个小知识,咱都知道反硝化脱氮最低需要的C/N=2.86,那么这个数据到底是怎么来的呢?您各位先看一下这个化学方程式:
由此可知,4mol的NO3-被还原成2mol的N2,可以使5mol有机碳被氧化成5mol的CO2,也就是说,1kg的NO3-N通过反硝化作用转化为N2,会消耗1.07kg的C。
您各位要注意,C/N里面的碳源,是用COD表示的,COD的中文名称叫做“化学需氧量”,顾名思义是用氧间接表示有机物的含量,因此还需要把1.07kg的C转化为CO2,然后再去计算其对应消耗的O2。
根据C+O2=CO2,很明显可以计算得出,氧化1.07kg的C,需要消耗2.86kg的O2,这才是1kg的NO3-N对应的碳源的COD当量。
但是理论终究是理论,在计算时并没有考虑AO系统内回流所携带的氧气对于缺氧池内COD的消耗,所以在正常情况下,反硝化菌只有在消耗完内回流携带的氧气之后才会进行反硝化。
这就意味着,在AO脱氮系统中,实际投加的碳源,一般都要大于理论计算中规定的C/N=2.68,实践中一般C/N起步都是4,多的时候甚至得到6,还是要具体问题具体分析。
虽说朋友怀疑可能碳源不足,但朋友也纳闷,毕竟从温度计来看,这时候的水温和前段时间也没太大的区别,不应该以前没问题,现在就不行了啊。
多想没用,不如试一试,所以朋友暂时压住了疑问,让现场工人师傅增大了碳源投加量,试试看出水总氮能不能降下去。
对于这个结果,朋友并没有慌,毕竟最开始就没有抱太大期望,只是例行排查下而已,所以朋友立马叫停了现场继续大剂量投加碳源的行为,让他们恢复到了先前的水平。
听朋友这一说,我情不自禁就想起了那膏满黄肥的海货(朋友的污水厂在海边,附近盛产各式海货),哈喇子流下三千尺,顿时就充满了干劲。
我想了想,既然常规几项都已经被朋友排除,那么就只有最后一个可能,就是反硝化菌可能出了问题,所以我决定先从这方面下手。
实验是这么做的,朋友首先从污水厂的缺氧池里面取了4L混合液,然后平均分为两份,每份2L,倒入了两个2000mL大玻璃量筒中,并且标记为A、B两组。
其中A组朋友并没有进行任何操作,只是静静的放在实验室桌面上(实验室温度25℃),既不曝气也不搅拌。
然后朋友又派人从另外一家污水厂取来了5L混合液,沉淀30min后开始洗泥,具体做法就是污泥下沉后把上清液倒掉,重新灌满自来水后静置30min,然后再把上清液排掉,如此反复5次,得到的浓缩污泥中COD、氨氮和总氮就很低了。
为了保持和A组相同浓度的污泥,我通过计算后,让朋友取了1467mL从B组撇出来的上清液,然后又加入了533mL用自来水清洗后的浓缩污泥,混匀后和A组一样,不曝气不搅拌,只是在一起静静的放着。
PS:B组投加污泥量的详细计算过程如下,首先通过检测发现A组量筒内污泥浓度大约是4000mg/L,然后通过检测发现用自来水清洗过的浓缩污泥浓度大约为15000mg/L,因此需要取533mL浓缩污泥,加入到1467mL上清液中混合,此时的污泥浓度=15000×533÷2000=4000mg/L。
但需要注意的是,由于清洗后的污泥中各指标值都很低,加入B组撇出来的上清液后就相当于稀释了原水,所以对于B组初始的COD和总氮值要低于A组,因此这个对比实验不能直接对比两组的出水数据,而是要看去除率。
这种反硝化实验的现象,一般都应该是先沉后浮,但很可惜,两组量筒在静置了24h后都没有发生这种现象。
我点点头,对朋友的结论表示赞同,要是反硝化菌真的出问题了,那么不至于两组试验都没有效果,根本原因,只能是水中压根就没有硝态氮,巧妇难为无米之炊,都没有原材料,你让反硝化菌怎么干活?
已知原水氨氮=50mg/L,总氮=80mg/L,碳源又不缺,因此进入缺氧池后,就存在两种情况。
第一种情况,假如没有回流系统的话,那么在A池首端,总氮=80mg/L,氨氮=50mg/L,在A池末端,总氮=氨氮=50mg/L。
那位说了:“胖哥不对,万一总氮里面除了氨氮硝态氮,还有有机氮呢?A池可没办法把有机氮转化为氮气啊!”
第二种情况,如果有了硝化液回流系统,因为硝化液的稀释作用,所以A池首端不管氨氮还是总氮,都应该低于第一种情况。
具体应该是多少呢?有关计算过程以前胖哥说过很多次了,这里就卖个关子,先不说了,大家可以自己想想计算方法,就当做是复习了。
PS:如果你实在想不明白,可以给胖哥公众号后台私信“AO不懂”,如果私信的人多了,那后面就在另外的文章中重新讲讲这一点。
但现在的测试结果显示,A池出水氨氮仍然高达34mg/L,相当于仅被稀释了1.5倍,也就是内外回流比总和才50%,比正常情况下低多了。
朋友立马又把现场负责运行的师傅叫了过来,询问内外回流系统是不是正常,师傅仍旧是先前那一套,一切都按照原来既定参数运行,没有任何改动啊。
我们从水泵到阀门到管道挨个检查,最终发现,原来是内回流管道上的一个闸阀,竟然只开了不到一半!
原来师傅们在前两天巡检时,发现内回流泵泵头有些渗水,考虑可能是机械密封出问题了,就准备拆了更换一个新的。
结果修好后也到了饭点,老师傅眼见没什么大事儿了,就吩咐刚来没多久的小师傅把闸阀打开就行了,他自己就去吃饭了。
结果没料到小师傅力气小,拧了几圈后,转轮手柄就拧不动了,以为到头了,也没在意,拍拍手也走了。
就这样,一个小小的阀门,差点让朋友的一世英名化为泡影,自然有点挂不住脸,大声责问和他搭班的老师傅:
朋友也不好再说什么,幸好发现的及时,否则长时间憋水运行,怕是回流泵也得出问题,这也算是不幸中的万幸了吧。
胖哥先说说我自己的看法吧,虽然水处理现场运营的问题种类并不多,无非也就出水超标或者跑泥之类,而且引起这些问题的原因大家也都门清,可为什么有时候明知道原因,还是无法解决问题呢?
PS:我是胖先生,专注于污水处理技术研发10年有余,我会不定期在本公众号分享有关于水处理技术上的个人心得、经验和一些有趣的案例故事,欢迎大家关注、分享。
另外一花独放不是春,百花齐放春满园,胖先生也想让咱各位水友都能多学一点有关于水处理的有用知识,为绿水青山出一份力。
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