對于脫氮系統(tǒng)，反硝化池中理論上只要CN比為2.86時，就可以全脫氮，如果再加上微生物自身生長，CN比為3.70時可以全脫氮公式如下：假設(shè)C為甲醇，甲醇氧化的過程可用（1）式所示，1、反硝化的時候，如果不包含微生物自身生長，方程式非常簡單，通常以甲醇為碳源來表示。由（1）式可以得到甲醇與氧氣（即COD）的對應(yīng)關(guān)系：1mol甲醇對應(yīng)1.5mol氧氣，由（2）式可以得到甲醇與NO3-的對應(yīng)關(guān)系，1mol甲醇對應(yīng)1.2molNO3-，兩者比較可以得到，1molNO3--N對應(yīng)1.25molO2，即14gN對應(yīng)40gO2，因此C/N=40/14=2.86。2、反硝化的時候，如果包含微生物自身生長，如（3）式所示。→0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-（3）
但是理論終究是理論，并沒有考慮內(nèi)回流所攜帶的氧氣。正常情況下，反硝化菌只有在消耗完內(nèi)回流攜帶的氧氣之后才進行反硝化，所以，這一部分的氧氣也是消耗了碳源，所以在一些手冊中也給予了規(guī)定，要求AO脫氮工藝的CN比控制大于4，實際運行中CN（COD：TN）比一般控制在4~6，缺少碳源，是我目前遇到很多朋友TN不達標(biāo)的最多的原因之一！
反硝化效率的公式η=(r+R)/(1+ r+R)，其中R是外回流比，r是內(nèi)回流比。公式推導(dǎo)：推導(dǎo)這個公式之前，咱們需要設(shè)置一些前提條件！假設(shè)進水硝態(tài)氮是0，反硝化脫氮全，而硝化液回流中TN（硝態(tài)氮）含量與出水的TN（硝態(tài)氮）含量是相同的，那么反硝化脫氮的量為進入反硝化池的氮的總量為（r+R）QTN出，根據(jù)物質(zhì)守恒定律：進水TN等于出水TN+反硝化脫氮+細菌同化消耗的氮源的和！公式如下：對于細菌同化消耗的氮源，我們忽略不計！那么公式就變?yōu)椋?/span>
因為外回流比控制的比較?。?0-50%），所以我們一般會省略為η=r/(1+ r)！
根據(jù)公式來看，在碳源充足的情況下，反硝化的脫氮效率只和內(nèi)回流有關(guān)系！內(nèi)回流的大小決定了脫氮效率。目前的脫氮工藝，我們應(yīng)用的都是前置反硝化及變種，但是內(nèi)回流再大，都會有部分硝態(tài)氮隨著水流走的，并不能達到全的硝化液回流！所以我們會將其控制在一個合適的范圍！過低的內(nèi)回流比會導(dǎo)致脫氮效率下降，出水TN超標(biāo)，但是過高的內(nèi)回流，一方面會攜帶更多的DO，消耗碳源和破壞缺氧環(huán)境，并且導(dǎo)致電費增長，在內(nèi)回流比大于600%時，內(nèi)回流的提高，脫氮效率并不會提高很多，導(dǎo)致性價比比較差！
在保證脫氮效率的情況下結(jié)合DO影響及性價比的關(guān)系，一般控制在200~400%，有的脫氮工藝是內(nèi)外回流合并在一起的，內(nèi)外回流比也要控制在這個范圍，這個范圍既保證了污泥的回流，也保證了硝化液的回流，保證反硝化的脫氮效率！這種情況的出現(xiàn)的標(biāo)志是，反硝化池DO大于0.5，破壞了缺氧環(huán)境，使兼性異養(yǎng)菌優(yōu)先利用氧氣來代謝，硝態(tài)氮無法脫除，整體導(dǎo)致TN的升高，反硝化池缺氧環(huán)境破壞，后面往往帶來的可能是氨氮的超標(biāo)，原因是硝化細菌無法形成優(yōu)勢菌種，不過曝氣池足夠大，還是沒有問題的！1、內(nèi)回流過大，導(dǎo)致攜帶DO過多的，調(diào)小內(nèi)回流比或者關(guān)小內(nèi)回流處曝氣。
2、其他問題導(dǎo)致的DO高，例如進水與水面相隔過高，導(dǎo)致跌落充氧，要減少高度差等。
在設(shè)計規(guī)范中反硝化池的水力停留時間（HRT）要求在2～10h，也就是HRT要控制在2h以上，低于低停留時間反硝化會進行的不！1、超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的進水量導(dǎo)致的HRT縮短，可以考慮增加反硝化池的容積，例如新建或者將一些過余的建筑改成反硝化池。
2、污泥回流導(dǎo)致的HRT縮短，在實際中水力停留時間的計算需要算上污泥回流的量，污泥回流比越大反硝化的HRT越短，過大的污泥回流會導(dǎo)致反硝化的HRT不足，這一點很少有人去考慮，其實污泥回流并不需要控制很大，控制的越大，回流污泥濃度越小，回流中水越多！這種情況可以適當(dāng)控制污泥回流比來解決。
在設(shè)計規(guī)范中脫氮效率一般在60～85%，問題中一級AO脫氮效率已經(jīng)超過了90%，對于市政污水來說已經(jīng)很不錯了，但是在高氨氮的工藝廢水中，要求TN達到一級A，對一級AO工藝來說有點強人所難了。
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