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2022
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07
什么是外回流？怎样调整如何计算呢？
一、什么是外回流？
污水处理中的回流有污泥回流和硝化液回流，为了区分称污泥回流为外回流，硝化液回流为内回流。污泥回流一般指曝气池混合液经二次沉淀池沉淀浓缩下来的污泥中回流至曝气池的回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。
二、什么是外回流比？
外回流比也叫污泥回流比，污泥回流比的定义是污泥回流量与曝气池进水量的比值。
当回流水质水量变化时，希望能随时调整回流比。污水在活性污泥中一般要停留8h以上，以回流比进行某种调节后，其效果往往不能立即显现，需要在几小时之后才能反映出来。因此，通过调节回流比，无法适应污水水质水量的随时变化，一般保持回流比恒定。但在污水处理厂的运行管理中，通过调整回流比作为应付突发情况是一种有效的应急手段。
三、污泥回流浓度的计算
在生物处理系统中必须保持足够且恒定的生物群体，因此在二沉池中所沉淀的生物固体（污泥）一部分必须返回到曝气池；另一部分从二沉池中排放掉。返回到曝气池的生物量，是用来维持系统所要求的污泥浓度，降解进入系统中的有机物质。有机物越多，需要的生物量越大，要想维持系统所要求的污泥浓度，就必须保证回流污泥的量。
在生物系统物料平衡中有如下关系式存在：X= Xr·R/(1+R)
式中：R ——污泥回流比 %；
Xr ——回流污泥浓度 kg/m³；
X ——混合液污泥浓度MLSS kg/m³
由此式可看出:
-
想要得到预期的X（MLSS）值，就必须保证有一定的回流污泥浓度和回流污泥量；
-
X＜Xr时，回流污泥量一般用回流比控制。对于平流式和辐流式二沉池一般采用R≤1.5；竖流式沉淀池R≤2.0，因为较大的回流比会加大二沉池分离区紊动程度，而影响沉淀过程。
回流污泥浓度在很大程度上与活性污泥的性质和二沉池内污泥浓缩条件有关，活性污泥的浓缩性能不仅取决于SVI，还受到浓缩区高度、停留时间的影响。浓缩区的高度和停留时间与下列因素有关：固体负荷、二沉池进水或配水方式、刮泥机种类与性能、污泥回流量及二沉池的池型等。
在我国一般认为，混合液在量筒中沉淀30min后形成的污泥浓度基本上可代表混合液在二沉池所形成的污泥浓度，也即为回流污泥浓度。
回流污泥浓度（Xr）与SVI之间有下列关系：Xr=r·106/SVI（mg/L），式中的r是考虑污泥在二沉池中的停留时间、池深、污泥层厚度等因素有关的系数，一般取1.2左右。
四、关于污泥回流系统控制的4种方法
① 保持污泥回流量QR恒定
恒定回流量是最常用、最简单的控制方法。通常白天与夜间可按两个不同的设定值来控制回流污泥量。 该方法不考虑进水负荷变化，而是按一定流量控制污泥回流，因此它并不是最理想的控制方法，更适用于进水流量Q相对恒定或波动不大的情况。
如一般大型污水处理厂，其进水流量相对变化小，而且可以通过泵前集水井与管道存水，实现均衡进水，在液位可承受范围内恒定流量，此时采用定QR控制简单便利易实现。
但如果进水流量变化较大，会导致污泥在二沉池和生物反应池中重新分配，产生一系列问题。
当Q增大时，部分生物反应池中的污泥会转移到二沉池，使MLSS降低，但此时生物反应池却需要较高的MLSS去处理增加的污水；同时二沉池内污泥增加会导致泥位上升，有污泥流失的可能。
当Q减小时，部分污泥会从二沉池转移到生物反应池，使MLSS升高，但此时生物反应池却并不需要太高的MLSS。
② 保持污泥回流比R恒定
与进水流量Q成一定比例来控制回流污泥量，如回流污泥浓度RSSS不变，那么MLSS也能维持不变。
但根据回流污泥浓度RSSS与二沉池表面负荷Q/A、污泥沉降性能参数k、n的关系式，
我们可以发现，回流污泥浓度随着二沉池表面负荷、污泥沉降性能的变化而变化，很难维持MLSS不变。
相关研究为了分析恒定QR控制和R控制对活性污泥系统的影响，假设二沉池表面负荷Q/A为0.6，回流比R=40%，MLSS=4000mg/L，污泥沉降性能保持不变（k=20，n=0.3），然后利用上述关系式计算MLSS的变化，并计算污泥负荷F/M及二沉池固体负荷的变化。具体数据见下表：
水量变化时定回流量和定回流比污泥回流控制的影响 (SVI一定)
由实验数据看，无论是实施恒定回流量控制，还是实施恒定回流比控制，水量的变化造成MLSS和F/M的变化都是一致的，即：
-
进水流量增大，MLSS降低，F/M迅速升高；
-
进水流量减小，MLSS升高，F/M迅速降低。
从变化的幅度看，通过恒定污泥回流量QR控制时，水量变化造成MLSS和F/M的变化较大，对生物反应池的稳定运行不利，但二沉池固体负荷可保持不变，有利于二沉池的稳定运行。
对比恒定污泥回流比R控制，虽然使生物反应池对水量变化的缓冲能力有所提高，但对二沉池的运行影响相对较大。
综上所述，无论是恒定QR、还是恒定R，都不算是污泥回流控制的最佳选择，操作人员还应根据工艺条件的变化，采取更加积极的控制策略，保证污水处理厂的稳定高效运行。
③ 保持混合液污泥浓度MLSS恒定
在活性污泥法中，MLSS通常都控制在3000mg/L左右。所谓的恒定MLSS控制是指尽可能使MLSS维持一定的目标值。
操作人员可根据进水流量Q、回流污泥浓度RSSS和混合液污泥浓度MLSS的目标值，计算能让MLSS达到目标值所需要的回流量，然后按这个量进行控制。
值得一提的是，恒定MLSS控制的控制范围和有效控制时间都受到二沉池中污泥储存量的限制。
-
进水量很小时，二沉池中污泥停留时间过长可能引起污泥上浮或污泥质量与活性下降；
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进水流量很大时，二沉池又不能提供足够的回流污泥量。
因此，只有设置回流污泥储存池才能实现严格的恒定MLSS控制。
④ 保持污泥负荷F/M恒定
所谓恒定F/M控制是使有机物量F和微生物量M的比值保持在适宜范围内的控制方法。
与恒定MLSS控制相比，该控制更需要设置回流污泥储存池。但即使这样，在进水水量变化很大时(如超过20%)也难以做到定F/M控制。
值得一提的是，无论是恒定MLSS控制，还是恒定F/M控制，都是按照RSSS与MLSS调节回流比。
相关研究对恒定MLSS控制和定F/M控制进行比较，假设二沉池表面负荷Q/A为0.6, 回流比R=40%，MLSS=4000mg/L，污泥沉降性能保持不变（k=20，n=0.3），水量变化时维持MLSS或F/M不变，需要的回流比R，以及由此产生的其他影响，结果如下表。
水量变化时定MLSS和定 F/M污泥回流控制的影响 (SVI一定)
从上表数据可知，实施恒定MLSS控制时，生物反应池和二沉池都受一定影响，但能适应较大的流量变化，要求二沉池有较强的储泥能力。
而实施恒定F/M控制时，适于水量变化不大时，可保证生物系统稳定，对二沉池则有一定影响，如水量变化超过20%，定F/M控制不可行。
根据情况定期或随时调整回流量或回流比, 无疑可使系统总是处于较佳状态，但相应增加了运行控制的难度。
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