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來源：環(huán)保水處理微信公眾號(hào)

常規(guī)的活性污泥處理工藝，如果采用沉淀池進(jìn)行泥水分離，必須設(shè)置污泥回流裝置，設(shè)置污泥回流裝置的目的是保持生物池內(nèi)有足夠的微生物量，確保污水處理效果。污泥回流量是污水處理系統(tǒng)重要的控制變量，它可保證反應(yīng)器內(nèi)所需的污泥濃度，維持二沉池和反應(yīng)器之間污泥量的動(dòng)態(tài)平衡，它對(duì)污水處理廠的出水水質(zhì)、系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和運(yùn)行費(fèi)用都有重要的影響。

生物池內(nèi)污泥濃度和生物池容積成反比，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００１４—２００６，２０１１年版）規(guī)定，生物池內(nèi)的混合液懸浮固體濃度通常在２．５～４．５ｇ／Ｌ范圍內(nèi)，污泥回流比為５０％～１００％，國(guó)內(nèi)城市污水處理廠基本按此參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在一些工程中，尤其是一些高濃度污水處理工程，在生物池設(shè)計(jì)當(dāng)中，會(huì)選取很高的污泥濃度值，有時(shí)可達(dá)８～１０ｇ／Ｌ 甚至更高，此時(shí)隨生物池出水進(jìn)入二沉池的污泥量會(huì)大幅增加，如果仍采用５０％～１００％污泥回流比，會(huì)出現(xiàn)污泥流失現(xiàn)象，最終會(huì)導(dǎo)致生物池內(nèi)污泥濃度降低，處理能力下降。反之如果回流比取值過高，也會(huì)增加工程投資，運(yùn)行成本也會(huì)提高，造成浪費(fèi)。

鑒于以上原因，在設(shè)計(jì)高混合液懸浮固體濃度的污水處理過程中，應(yīng)選取合適的污泥回流比，一方面可以使生物池內(nèi)保持足夠的微生物量，確保污水處理效果，另一方面也可以避免因增加污泥回流量而增加工程投資及提高運(yùn)行成本。

1、污泥回流量計(jì)算

在典型的生化處理系統(tǒng)中，存在著兩個(gè)平衡，一個(gè)是水的平 衡，一 個(gè) 是 污 泥 的 平 衡（見 圖１）。按照這兩個(gè)平衡分別列出二個(gè)方程式，污泥平衡方程式如下：

Ｑｚ ×Ｘｖ /１０００ ＝ ＱＲ × （１－Ｋ１）＋Ｑｙ × （１－Ｋ１）（１）

水平衡方程式如下： 

Ｑｚ ＝Ｑｈ ＋Ｑｐ ＋Ｑｙ （２） 

式中 Ｑ ———生物池進(jìn)水流量，ｍ３／ｄ； 

Ｑｚ———二沉池進(jìn)水流量，ｍ３／ｄ； 

ＱＲ———回流污泥量，ｍ３／ｄ； 

Ｑｙ———剩余污泥量，ｍ３／ｄ； 

Ｘｖ———生物池內(nèi)混合液污泥濃度，ｇ／Ｌ； 

Ｋ１———二沉池排 出 污 泥 含 水 率，％，一 般 取 值范圍９８．５％～９９．０％； 

Ｑｐ———二沉池出水流量，ｍ３／ｄ。 

Ｑｙ ＝ Ｇ （１－Ｋ１）×１０００ （３） 

式中 Ｇ———剩余干污泥量，ｋｇ／ｄ。脫水后泥餅量： 

Ｑｎ ＝ Ｇ （１－Ｋ２）×１０００ （４） 

式中 Ｑｎ———污泥脫水后泥餅量，ｍ３／ｄ； 

Ｋ２———污泥脫水后含水率，％，一般?。福埃?。

Ｑｐ＝Ｑ－Ｑｎ×Ｋ２ （５） 

將（２）代入式（１）得出：

ＱＲ ＝１０００ＱｙＫ２ －ＱｐＸｖ －ＱｙＸｖ Ｘｖ －１０００Ｋ１ （６）

污泥回流比按式（７）計(jì)算： 

Ｒ ＝ ＱＱＲ （７）

2、二沉池計(jì)算

影響二沉池沉淀效果的主要因素有 水 平 流 速、沉淀時(shí)間和固體通量，水平流速過高或沉淀時(shí)間過短均會(huì)影響沉淀效果，導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)，同樣固體通量過高也會(huì)導(dǎo)致出水超標(biāo)。葉飛等人采用絮流模型以及多相流模型對(duì)輻流式二沉池內(nèi)的固液兩相流進(jìn)行三維數(shù)值模擬，分析了進(jìn)流速度、污 泥 粒 徑 以 及 密 度 對(duì) 出 水 ＳＳ值的 影響，結(jié)果表明，進(jìn) 流 速 度 對(duì) 出 水 ＳＳ值的 影 響 較 大，隨流速增大出水ＳＳ值呈非線性急劇增加。通常二沉池存在一個(gè)極限通量，如果 排 往 二 沉池固體量大于極限通量的要求，固體就會(huì)在二沉池中存積起來，且如果沒有足夠的儲(chǔ)存容量，最終就要從池頂溢出。大多數(shù)二沉池按照設(shè)計(jì)流量及表面水力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)流量一般指污水處理廠（站）進(jìn)水流量，并未考慮回流污泥量的影響。實(shí)際上二沉池的實(shí)際進(jìn)水量是設(shè)計(jì)流量和回流污泥量之和，一些工程會(huì)設(shè)計(jì)較高的污泥回流比，有時(shí)可達(dá)３～４，二 沉 池 實(shí)際進(jìn)水量會(huì)比設(shè)計(jì)流量大很多，此時(shí)如果仍按照設(shè)計(jì)流量進(jìn)行計(jì)算會(huì)導(dǎo)致沉淀池水平流速大幅增加，沉淀時(shí)間縮短，固體通量也會(huì)大幅增加，鑒于以上原因，在較高回流比的條件下，建議二沉池計(jì)算按照實(shí)際進(jìn)水流量進(jìn)行計(jì)算。二沉池計(jì)算如下：

3、工程計(jì)算實(shí)例

國(guó)內(nèi)某工程采用“生化＋沉淀池”處理工藝，生物池設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為２００ｍ３／ｄ，生物池內(nèi)混合液懸浮固體濃度為８ｇ／Ｌ，產(chǎn)生剩余干污泥量４６０ｋｇ／ｄ， 沉淀池排出污泥含水率為９９％，污泥脫水后泥餅含水率為８０％。 

4、結(jié)論

（１）生物池混合液污泥濃度是影響污泥回流比的主要因素。

（２）污泥回流量應(yīng)按照生物池混合液污泥濃度、污泥含水率和剩余污泥量等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

 （３）高污泥回流比條件下，二沉池進(jìn)水應(yīng)按照實(shí)際流量進(jìn)行計(jì)算。

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