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中麒水务EDNR极限脱氮系统彻底颠覆传统AO脱氮工艺

添加时间:2020/10/09
 

中麒赋能水务科技股份有限公司研制了一种污水处理极限脱氮工艺(简称EDNR,现已申请专利)。EDNR工艺完全不同于传统的AO脱氮工艺,无需设置硝化池和反硝化池,而是在一个反响池中完结了氨氮、总氮、CODCr以及总磷的同步协同降解。EDNR工艺在市政污水的实践运用中,处理出水总氮能够安稳到达5mg/L以内,乃至1mg/L以内。EDNR工艺在完结总氮的大幅减排的一起,相关于传统工艺节约了很多的能耗和碳源投加,该工艺低碳源、低能耗、高功率的特色,将引领污水处理范畴的一场严重改造。

1 导言

跟着我国乡镇化进程的加速,日子污水的排放量也在逐年添加,水中氮、磷含量超支导致水体富养分化问题日益突出。这对新时期水污染防治作业有了更高的要求。我国现在对排放处理污水中氮含量已作出明确规则,在2003年7月1日正式施行的《乡镇污水厂污染物排放规范》(GB18918-2002)中规则,一级规范B规范总氮答应的最高排放限值为20mg/L,一级规范A规范总氮答应的最高排放限值为15mg/L。关于四类水体排放规范总氮1.5mg/L的严苛要求,因为现存工艺无法满意,或许无法接受为满意四类水体排放规范所带来的出资和运营本钱的大幅添加,提出了准四类水体排放规范,将总氮放宽到10mg/L。作为水体富养分化的重要污染物,总氮进一步降解成为了世界性难题。

2 工艺流程与剖析办法

2.1 工艺流程

废水中总氮首要由氨氮、有机氮、硝态氮和亚硝态氮构成。传统生物脱氮工艺中总氮的去除分两步进行,第一步为硝化反响,经过硝化菌的作用将废水中的氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮,第二步为反硝化反响,经过反硝化菌的作用将废水中的硝态氮转化为氮气,然后到达废水中脱氮的意图。

传统脱氮工艺(图2.1.1所示)脱氮率受混合液回流比限制,脱氮率(η)与混合液回流比(R内)之间有如下联系:η= R/(1+ R),想要取得较高的脱氮率需求增大回流比,当回流比到达4的时分,理论总氮去除率为80%,再进步回流比,将导致很多的溶解氧带回脱氮池,影响脱氮作用。因而,惯例一级AO工艺往往很难打破80%的极限去除率,假如要进一步进步总氮去除率,一般要多级A/O和深度脱氮工艺结合。

传统工艺为了进步总氮去除率,需求在硝化池过度曝气,而过度曝气直接导致能耗的糟蹋,一起会导致碳源的糟蹋,这也是惯例污水处理厂需求很多投加碳源的原因。

对污水生物处理而言,要到达高效的处理作用,需求碳、氮、磷合理的养分份额,微生物本身的组成和存活也离不开碳源。传统AO工艺先对CODCr及氨氮进行降解,然后独自对硝酸盐氮进行降解的做法,是对微生物体碳氮磷合理的养分份额进行了人为强制割离,经过AO处理的出水简直没有碳源,而只剩下总氮,这正是进一步降解总氮变得极端困难的根本原因

依据传统生物脱氮工艺的剖析,我公司研宣布极限脱氮体系(EDNR),该工艺打破了传统AO工艺在两个反响池内独立完结硝化反硝化作用的思想,而是将硝化池和反硝化池合二为一,在一个生物反响池内完结硝化反硝化作用,完结了氨氮、总氮以及CODCr的同步协同降解,这愈加契合微生物本身的有机成分组成以及对碳氮磷养分份额要求的科学规则,然后使得总氮的降解变得简略。EDNR工艺流程如下:

该工艺前段设置了挑选池,该池内设置了潜水搅拌器,日子污水和二沉池回流污泥进入该池进行时间短的逗留(逗留时间10~15min)和混合,该池的首要作用是泥水混合一起进行菌种的挑选。

挑选池出水进入和EDNR中心反响池,该反响池配套设置了DO仪、ORP仪、鼓风机及曝气体系、内置脱氮反响区,一起合作触媒的投加。在该反响池内,经过如下进程完结了极限脱氮才能:

准确曝气:经过DO及ORP对鼓风机的操控,完结准确曝气,保持体系内硝化反硝化同步进行的环境,防止过度曝气导致的能耗糟蹋,一起很多节约了有限的碳源。经过准确曝气,相关于惯例工艺可节约能耗20%,一起节约碳源50%以上,完结了绝大多数市政污水无需碳源投加既可满意严厉的总氮排放规范。

内置脱氮反响区:EDNR池内设置了永久性的脱氮反响区,在该集成内置脱氮反响区填装了中麒水务自己研制的催化填料,经过推流器对体系内介质和催化填料进行强制循环触摸,增强脱氮作用。

触媒投加:为了平衡体系内的氧化复原电位,对体系内进行触媒投加,保证脱氮的高效进行。触媒为接连投加,触媒投加添加吨水处理本钱约为0.01元。

EDNR体系不同于惯例体系先除CODCr和氨氮再除总氮的做法,而是将CODCr、氨氮以及总氮同步协同降解,遵从了微生物本身由碳氮磷组成以及参加处理进程需求合理的碳氮磷份额这一科学规则,然后使得总氮的降解变得简略,理论上能够完结100%的脱氮功率。

2.1 剖析办法

本次剖析,以河北定兴县某一体化EDNR极限脱氮设备和深圳固戍应急污水厂一体化EDNR极限脱氮设备为例。

废水进出水质目标选用《水和废水监测剖析办法》(第四版)中办法测定

3 数据剖析与评论

3.1 COD去除作用剖析

在河北定兴县某一体化EDNR极限脱氮工艺进行接连16天进出水进行剖析和检测,成果如下:

为了愈加直观的阐明该工艺的处理作用,咱们对记载数据整理成折线图的方式进行展示。

进出水总氮比照折线图如下:

从以图3-1能够看出,在进水总氮高达62mg/L的状况下,出水仍能满意安稳低于5mg/L,最低到达0.8mg/L。2019年8月25日总氮忽然升高到20mg/L是因为碳源严重不足导致。

以上成果标明CODCr/TN到4的时分,出水就能够安稳低于5mg/L;在CODCr/TN到达6以上的时分,出水总氮能够降到1mg/以内,首要是受限于操控的动摇,出水总氮安稳在2mg/L的邻近。相关于传统工艺要求的BOD/TN大于4而言,EDNR工艺所需碳源选用的是CODCr/TN(日子污水BOD约为CODCr的50%),由此能够看出,EDNR工艺相关于传统工艺节约碳源50%以上,能够做到绝大多数市政污水无需投加碳源即可满意严厉的总氮排放规范。

EDNR体系进出水氨氮折线图如下:

从图3-2能够看出,进水氨氮在45mg/L左右,出水总氮在0~2.46mg/L的范围内(0标明氨氮低于检测限,未检出)。从氨氮和总氮的数据比照标明,氨氮和总氮的数值十分挨近,乃至呈现了总氮和氨氮数值简直持平的状况,这标明了硝化十分完全,硝化发生的硝酸盐简直能够挨近100%的被反硝化。

EDNR体系进出水CODCr的图表比照:

从图能够看出,进水CODCr在108~192mg/L之间。出水在11~29mg/L之间,能够满意四类水体的排放要求。

EDNR体系进出水总磷折线图如下:

从图3-4能够看出,总磷也完结了同步协同降解,但该目标的降解首要源于微生物自生组成耗费的磷,该目标假如要完结合格,需求经过除磷药剂的运用。

EDNR工艺在深圳固戍应急污水处理厂进行接连30天的检测,数据如下:

从深圳固戍应急污水处理厂的运转数据标明,EDNR工艺具有安稳的重现性,出水CODCr能够满意四类水体的排放表求,总氮能够安稳的低于5mg/L,最好时能够低于1mg/L。成果标明该工艺高效、安稳、节能,可向水处理职业大幅推行运用。

4 环境效益及经济效益剖析

4.1 COD环境效益剖析

EDNR极限脱氮体系工艺,出水TN安稳在5mg/L以下,而《乡镇污水厂污染物排放规范》(GB18918-2002)中一级A规范,TN最高答应排放浓度为15mg/L,则该工艺可减排总氮10mg/L。以此核算,每万吨污水减排TN总量为100kg。据揭露数据显现,全国日处理污水量为22846万吨,EDNR工艺每天可减排TN总量为:22846*0.1=2284.6吨

4.2 经济效益剖析

污水出水TN首要以NO3-的方式排放,排放该部分的总氮一起带走了34.3mg/L的溶解氧,而这部分溶解氧由鼓风机供给。一起传统工艺为了把这部分总氮降解去除,依照总氮4倍的份额投加碳源,投加的碳源耗费溶解氧40mg/L,算计形成约74mg/L的溶解氧糟蹋。咱们经过如下核算来进行能耗剖析:

74mg/L=74g/m3=740kg/104m3

即每万吨水节约740kg的溶解氧,功率溶解氧搬运系数依照1.1核算,则需求耗费的能耗为740kg/(1.1kg/kw*h)=672kw*h,即每万吨水形成672度能耗的糟蹋。

为降解10mg/L的总氮,需求外加碳源依照40mg/L计,折合吨水碳源0.4kg,则每万吨水节约碳源约为0.4吨。

依据揭露材料,全国日处理污水量为22846万吨,EDNR工艺每天可节约的电耗和碳源核算如下:

能耗节约:674*22846=15,398,204度

节约碳源:0.4*22846=9138.4吨,依照葡萄和CODCr之间1.1的转化系数,每天可节约葡萄糖9138.4/1.1=8038吨。

5 结语

EDNR工艺是遵从微生物本身的碳氮磷元素组成及降解污染物所要求的合理碳氮磷养分份额这一科学规则的运用模范。正是依据对科学规则的遵从和使用,使得总氮的去除变得简略,在完结总氮排放量大幅下降的一起,节约了能耗的糟蹋,也节约了很多碳源(粮食)的投加,是现在为止最为节能环保的污水处理工艺。

EDNR工艺是对现有传统AO的推翻,该工艺的推行和运用将宣告深度脱氮工艺的完结,一起敞开一个更高效、更节能、更环保的污水处理新时代。

来历:世界环保在线




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