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2022

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什么是水力停留时间(HRT)?如何计算?


一、什么是水力停留时间

水力停留时间(Hydraulic Retention Time)简写作HRT,水处理工艺名词,水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间,也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。

对于生物处理,HRT要符合相应工艺要求,否则水力停留时间不足,生化反应不完全,处理程度较弱;水力停留时间过长则会导致系统污泥老化。

表1 不同污水处理工艺HRT

 

当处理效果不佳时,可参照设计值进行HRT的校核,校核水力停留时间时,水量应该算上污泥回流量。若HRT过小,应缓慢减小污水量,过大则缓慢加大污水量。注意,污水量的增减都应缓慢变动,否则造成系统的冲击负荷;由于污水处理任务艰巨,不要轻易减小进厂污水量,而是在回流量上做出调整。

在传统的活性污泥法中,水力停留时间很大程度上决定了污水的处理程度,因为它决定了污泥的停留时间。

 

二、HRT的计算

污水处理中的水力停留时间其实分两种的:一个叫名义水力停留时间;一个叫实际水力停留时间。

① 名义水力停留时间

顾名思义,名义水力停留时间就是定义中的停留时间的计算,即水力停留时间等于污水处理系统有效容积与进水流量之比:

如果污水处理系统的有效容积为V(m³),Q为每小时进水量(m³/h),则水力停留时间公式为:

HRT = V / Q 

② 实际水力停留时间

实际水力停留时间即为污水处理系统中污水的实际停留的实际,是需要考虑污泥回流的量的:

如果污水处理系统的有效容积为V(m³),Q为每小时进水量(m³/h),R为污泥回流比,则水力停留时间公式为::

HRT = V / (1+R)*Q 

 

三、HRT对脱氮的影响

A²/O工艺在较长HRT条件对NH₃-N有很好的去除效果。HRT过短,反应池中各微生物种群没有充分的时间生长,污泥流失过快,硝化反应和反硝化反应都没有得到充分进行。

当HRT达到一定的值时,已足够各反应器内的反应充分进行,再增加HRT,也只能是增加经济负担,对脱氮作用没有更显著的效果。

但是,通过对膜生物反应器复合工艺的研究指出,试验选定的HRT范围内(4.97 h-8.7 h),系统对TN的去除率随着HRT的减少而增加。这是因为长HRT条件下,系统的有机负荷率降低,会使生物的内源呼吸加剧,影响污泥的活性,最终降低系统对污染物去除效果。降低HRT可使系统的有机负荷率提高,进而使系统反硝化的能力增强,最终提高氮的处理效果。

 

四、HRT对除磷的影响

通过对A²/O工艺的研究,HRT升高,TP去除率不一定升高,而是呈现先升高后降低的变化趋势。HRT为 8 h时,TP去除率最高,去除效果最好;当HRT升高至 12 h时,TP去除率呈现下降趋势,除磷效果恶化。

但随HRT的增大,TP去除率逐渐减小,还会对TP的去除有不利影响。这可能是因为HRT太大的话,产生污泥膨胀,在碳源一定的情况下,硝化细菌与聚磷菌之间就会形成较为激烈的竞争,而聚磷菌的存活能力低于硝化细菌,所以就会造成聚磷菌的死亡,不利于吸磷作用的进行。因此,HRT增大,TP的去除率提高幅度逐渐减小。