总氮超标要怎么控制？举个例子教你背后的逻辑

作者｜环保水圈

在水圈的社群里，经常能碰到一个问题，那就是：

“低C /N比的水质，出水总氮不达标，应该怎么控制？”

这种问题在于小城镇的市政管网不完善，或者说进水被雨水稀释过，导致进水负荷较低，也是很多人经常会遇到的一种情况。

在这种水质下，往往会出现污泥老化现象，出水的总氮指标也不合格。

因为在低C /N比的废水中，硝化菌的数量占比会很接近异养菌，也就是说此时的系统相对于健康的活性污泥系统来说，是硝化菌多，异养菌少。

由于硝化菌的絮凝性是比较差的，难以在二沉池中沉淀，很多沉不下去的小絮团随着上清液流出，造成了硝化菌的大量流失。

这个时候如果采取延长污泥龄的措施来控制氨氮，就会导致异养菌进一步减少，从而加剧硝化菌的流失。

那么遇到这种低C /N比的水质，一般经验丰富的高手是怎样去控制总氮指标的呢？

首先我们需要了解总氮调控的几个关键参数：

1、缺氧区停留时间；

2、污泥龄；

3、内、外回流比；

4、碳源的选择和投加；

这里重点说一说内回流比和碳源投加。

先说内回流比。

内回流如果过低，硝态氮不能回流到缺氧区，反硝化反应就没办法正常进行，这个时候缺氧区的外加碳源没有被充分利用，就会进到好氧区，被好氧区的异养菌所消耗，这样就白白浪费了碳源，还消耗了溶解氧。

内回流如果过高，就会把好氧区的溶解氧带到缺氧区，破坏了反硝化所需要的缺氧条件。

再说外加碳源。

在进水碳源不足时，需要选择合适的碳源进行投加，并且为了节省成本，需要想办法尽可能降低碳源投加量。这里就涉及到碳源的选型知识。

举个例子。

“对于进水COD100mg/L，氨氮25mg/L，TN30mg/L的废水，如何控制总氮指标呢？”（案例来源于水圈环保学院《废水生化处理工艺分析于应用》-肖老师系列课程）

首先我们对这类废水的实际运行情况进行分析，可以得到4个信息：

1、一般出水COD会在20～30mg/L，TN在20mg/L左右，氨氮小于1；

2、生化系统的DO大于2mg/L，而且一般远远大于2mg/L；

3、需要额外投加碳源；

4、污泥处于老化状态。

那么再来分析总氮控制方案：

1、计算脱氮效率，以出水总氮12mg/L计算，则脱氮效率是60%；

2、计算内回流比，按100%外回流比计算，得出内回流比为50%；考虑到内回流泵开启时，最低也达到了120%的回流比，远远大于50%，可想而知，大量的溶解氧就会被带回到缺氧池，所以不考虑开启回流泵。

3、DO的控制。在低负荷的情况下，DO并没有很好的控制方案。

4、碳源投加。对于低负荷废水，优先选用产泥量大的碳源，综合考虑成本后，选择液体葡萄糖作为碳源。

5、按照理论来讲，碳源一般会投加在缺氧区，但是在实际工程应用中，我更建议把碳源投加在厌氧区，这样在消耗完回流带来的溶解氧后，还有足够的时间进行反硝化。

简单总结一下。

对于总氮调控的逻辑，大原则是要让缺氧区保持良好的条件，控制好缺氧区出水的TN浓度，就相当于是控制了出水的TN浓度。

而控制缺氧区出水的TN浓度，实际上就是控制缺氧区的硝态氮浓度、DO浓度以及投加合适的碳源。

那么什么才是合适的碳源？一般碳源的选择可以从4个方面来比较：

1、反硝化速率；

2、产泥量；

3、启动速度；

4、亚硝态氮积累。

比如说低浓度的硝态氮水平下则投加反应速率比较低的葡萄糖，高浓度的硝态氮水平下则需要投加反应速率高的甲醇、乙酸等。

关于废水生化处理的运营调控，不仅仅只是操作层面上的东西，很多操作要是不明白背后的原理和逻辑，就没办法做到举一反三。当遇到新的问题时，还是让人摸不着头脑。

而行业的现状就是大量的一线运营人员对污水处理背后的原理还不甚清楚，对很多相关反应的原理和计算也是模模糊糊。

既然我们已经选择了这个职业，我们就有权利和义务要求自己在这个行业里不断进步。

环保人们，加油！