污水處理廠COD 和氨氮總量削減的成本模型

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污水處理廠主要是利用微生物在有氧情況下氧化以及合成實(shí)現(xiàn)削減COD 的目的，而在削減氨氮方面，生物合成只是其中的一部分，其還可以通過硝化菌在有氧的情況下對(duì)氨氮進(jìn)行氧化形成硝酸鹽的方法去除，所以削減COD 和氨氮的總量越多，需要消耗的氧量也就越多。而對(duì)于污水處理廠來說，鼓風(fēng)機(jī)等供氧設(shè)備所消耗的電量大約會(huì)占到污水處理廠總耗電量的50%~70%，電費(fèi)成本又會(huì)占到污水處理廠總運(yùn)轉(zhuǎn)成本的40%~60%，所以對(duì)削減COD 和氨氮總量的成本進(jìn)行準(zhǔn)確的確定對(duì)污水處理廠更好地運(yùn)行是具有非常重大的意義的

摘要：本文將在削減COD 和氨氮總量所消耗的單位用電量的基礎(chǔ)上， 對(duì)污水處理廠COD 和氨氮總量削減的成本模型進(jìn)行研究。

1 研究目的

污水處理廠主要是利用微生物在有氧情況下氧化以及合成實(shí)現(xiàn)削減COD 的目的，而在削減氨氮方面，生物合成只是其中的一部分，其還可以通過硝化菌在有氧的情況下對(duì)氨氮進(jìn)行氧化形成硝酸鹽的方法去除，所以削減COD 和氨氮的總量越多，需要消耗的氧量也就越多。而對(duì)于污水處理廠來說，鼓風(fēng)機(jī)等供氧設(shè)備所消耗的電量大約會(huì)占到污水處理廠總耗電量的50%~70%，電費(fèi)成本又會(huì)占到污水處理廠總運(yùn)轉(zhuǎn)成本的40%~60%，所以對(duì)削減COD 和氨氮總量的成本進(jìn)行準(zhǔn)確的確定對(duì)污水處理廠更好地運(yùn)行是具有非常重大的意義的[1]。

2 削減COD 和氨氮總量消耗電量的分析

通過對(duì)污水處理廠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，COD 或者氨氮削減的負(fù)荷和處理污水的總量二者之間是沒有顯著地相關(guān)性的，所以采用傳統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用確定法即利用噸水確定費(fèi)用是不能促使污水處理廠對(duì)COD 和氨氮負(fù)荷進(jìn)行更多地削減。研究還發(fā)現(xiàn)COD 與單位用電消耗之間的相關(guān)性是比較顯著的，表現(xiàn)為削減COD 的負(fù)荷量越多，單位用電消耗量越多，且氨氮負(fù)荷的削減與單位用電消耗之間的關(guān)系與之相同。

對(duì)COD 削減情況與其單位消耗電量的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)在不同的COD 濃度狀態(tài)下，單位用電消耗量會(huì)隨著COD削減負(fù)荷量的增多而逐漸減少并且慢慢趨于穩(wěn)定，氨氮削減情況與其單位消耗電量的關(guān)系與之相同。這是因?yàn)楫?dāng)COD 和氨氮進(jìn)水負(fù)荷比較小的時(shí)候，沒有及時(shí)有效地降低供氧量出現(xiàn)過量供氧的情況，進(jìn)而使得電量被浪費(fèi)，單位電量消耗增多。所以，在污水處理廠的能力范圍內(nèi)，單位用電消耗量會(huì)隨著COD 和氨氮負(fù)荷削減的逐步增多而慢慢減少并且Z終會(huì)趨于穩(wěn)定。

因?yàn)樵趯?duì)COD 進(jìn)行削減所消耗的電量中有一部分用在了硝化氨氮上，所以利用Z低電量消耗來表示削減COD 所耗電量是較為合理的。而對(duì)于氨氮削減電量消耗方面，其包含了COD 的削減消耗電量，因此利用其平均的消耗電量來代表同時(shí)削除COD和氨氮所耗電量，當(dāng)然COD 已經(jīng)被基本削除是削除氨氮的前提。

研究還發(fā)現(xiàn)，污泥齡會(huì)對(duì)硝化效果產(chǎn)生明顯的影響，在污泥齡能夠符合硝化所需要求時(shí)，氨氮負(fù)荷增加對(duì)硝化的影響可以通過供氧量的增加而彌補(bǔ)，而如果污泥齡不能夠符合硝化所需要求，那么即使供氧增加，硝化效果也不會(huì)得到較好的改善，這就導(dǎo)致了出水中氨氮的含量過大，而且電量會(huì)被無效消耗[2]。只有對(duì)污水處理廠進(jìn)行科學(xué)的管理，確保污泥齡能夠符合硝化所需條件，所以電量損耗會(huì)隨著氨氮濃度的減少而降低。

3 污水處理廠COD 和氨氮總量削減的成本模型

對(duì)污水處理廠中COD 和氨氮削減量與單位電量消耗進(jìn)行數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)處理后的COD濃度下降10mg/L時(shí)，會(huì)消耗0.01kW·h/kg，當(dāng)處理后的氨氮濃度下降1mg/L時(shí)，會(huì)消耗0.2kW·h/kg，由此可得到COD和氨氮削減所消耗電量的模型：

其中：PCOD 表示為削減單位COD 總量所消耗的電量；CODin 和CODeff分別表示為進(jìn)水和出水的COD 濃度。

其中：PN表示為削減單位氨氮總量所消耗的電量；NHin和NHeff分別表示為進(jìn)水和出水的氨氮濃度。

因?yàn)樘幚韽S規(guī)模以及水量的負(fù)荷率等因素都會(huì)對(duì)電量消耗占污水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)成本的比例產(chǎn)生影響，一般情況下，處理廠規(guī)模過小以及處理的水量較小都會(huì)導(dǎo)致電量損耗占總運(yùn)行成本的比例相對(duì)較低。對(duì)多個(gè)污水處理廠進(jìn)行調(diào)研以確定處理廠規(guī)模對(duì)用電消耗占總運(yùn)轉(zhuǎn)成本的比例的影響進(jìn)行確定，在對(duì)不同水量負(fù)荷率的情況進(jìn)行研究以確定其對(duì)用電消耗占總運(yùn)轉(zhuǎn)成本的比例的影響進(jìn)行確定[3]。

在進(jìn)出水濃度、處理廠規(guī)模以及水量負(fù)荷率的基礎(chǔ)上，獲得運(yùn)行成本計(jì)算模型的表達(dá)式：

Ci = aPi/(37.001×Q0.0654)/100其中：Ci 表示為單位COD 或者氨氮總量削減總量所消耗的成本，Pi 表示為PCOD 或者PN，a 表示為當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)，Q 表示為處理廠規(guī)模，f 表示為水量的負(fù)荷率。

單位COD 與氨氮總量削減所需的運(yùn)行成本會(huì)隨著污水處理廠出水水質(zhì)的濃度的降低而升高，而且在保證出水水質(zhì)是不變的情況下，隨著COD 與氨氮總量削減量的增加，運(yùn)行成本值會(huì)逐漸減小。所以在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，根據(jù)出水的濃度對(duì)COD 與氨氮的單位削減費(fèi)用進(jìn)行定值的確定時(shí)并據(jù)此支付運(yùn)轉(zhuǎn)成本時(shí)，隨著COD 與氨氮削減總量的增多，實(shí)際消耗的單位污染物削減成本會(huì)逐漸減少，進(jìn)而切實(shí)有效地促進(jìn)污水處理廠更多、更好地對(duì)污染物進(jìn)行削減，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的逐漸改善。

4 結(jié)語

COD 或者氨氮削減的負(fù)荷和處理污水的總量二者之間是沒有顯著地相關(guān)性的，所以采用傳統(tǒng)的利用噸水確定費(fèi)用是不能促使污水處理廠對(duì)COD 和氨氮負(fù)荷進(jìn)行更多地削減。隨著去除負(fù)荷的增多，削減COD 和氨氮總量所需要的單位用電消耗是逐漸減少的，且會(huì)慢慢趨于穩(wěn)定。進(jìn)出水濃度、處理廠規(guī)模以及水量負(fù)荷率等因素會(huì)對(duì)污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)成本產(chǎn)生影響，基于此建立了成本模型對(duì)COD 和氨氮總量的削減所需費(fèi)用進(jìn)行直接有效的反應(yīng)。

氮類可以引起水體中生物和微生物大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水體惡化，出現(xiàn)富營養(yǎng)化。

總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

B1180 COD氨氮總磷總氮快速測(cè)定儀，COD測(cè)定、氨氮測(cè)定、總磷測(cè)定、總氮測(cè)定均根據(jù)國家保護(hù)總局發(fā)布文件研發(fā)，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確有效。COD采用密閉消解比色法，氨氮采用納氏試劑比色法，總磷采用密閉消解比色法，總氮采用密閉消解紫外光度吸收法。儀器廣泛適用于環(huán)境檢測(cè)、污水處理、科研單位及大專院校。COD氨氮總磷總氮快速測(cè)定儀，高精度COD氨氮總磷總氮測(cè)定儀。

1、測(cè)定方法：

(1)有機(jī)氮和無機(jī)氮（氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮）加和得之。

(2)過硫酸鉀氧化—紫外分光光度法。

2、水樣保存

在24小時(shí)內(nèi)測(cè)定。

過硫酸鉀—紫外分光光度法：

1、原理

水樣在60℃以上的水溶液中按下式反應(yīng)，生成氫離子和氧。

K2S2O8+H2O→2KHSO4+1/2O2

KHSO4→K++HSO4-

HSO4-→H++SO42-

加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。

在120-124℃的堿性介質(zhì)中，用過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水中的氨氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，同時(shí)也將大部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，而后用紫外分光光度計(jì)分別于波長220nm和275nm處測(cè)吸光度。其摩爾吸光系數(shù)為1.47×103。從而計(jì)算總氮的含量。

LB-CNPT【COD/氨氮/總磷/總氮】 四合一型多參數(shù)水

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產(chǎn)品介紹：

在工業(yè)廢水處理中，很多人會(huì)將氨氮和總氮?jiǎng)澋忍?hào)，這兩者是同一個(gè)污水排放指標(biāo)嗎? 業(yè)廢水如何去除氨氮和總氮呢?

一、首先我們應(yīng)該先了解什么是氨氮和總氮

氨氨:是指以氨或銨離子形式存在的化合氮，即水中以游離氨(NH3) 和銨離子(NH4+) 形式存在的氮。可以直接用氨氨去除劑處理。

總氮:水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一?？偟亩x是水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量，包括NO3-、NO2-和NH4+等無機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮，以每升水含氮毫克數(shù)計(jì)算。

二、 污水廢水應(yīng)該如何去除氨氮和總氮？

1、解析科技小編建議:

1-1、先測(cè)試總氮和氨氮的濃度，如果濃度差值不大，建議直接用專用氨氮去除劑處理，這樣氨氮處理下來,總氮也會(huì)隨之降低。

1-2、但是如果當(dāng)?shù)匾筝^高，則需要有針對(duì)性處理!

2、工業(yè)廢水如何去除氨氮

2-1、在污水中直接投加化學(xué)藥劑氨氮去除劑

2-2、5分鐘快速去除96%以上的氨氮

2-3、具有反應(yīng)速度快、適應(yīng)范圍廣、無需改變處理工藝設(shè)備等特點(diǎn)。

(3)總氮如何去除

解析科技小編建議有機(jī)氮的去除宜選擇化學(xué)氧化法，可將有機(jī)氮處理為氨氮，之后投加專用氨氮去除劑，即可去除有機(jī)氮。

以上就是關(guān)于工業(yè)廢水如何去除氨氮和總氮的相關(guān)信息。