活性污泥法工艺中临界回流比的研究

第22卷第3期2004年6月河南H卜=NAN科学SCIENEV01．22NO．3Jun．2004文章编号：1004—3918(2004)03—0407—04活性污泥法工艺中临界回流比的研究朱喜礼，王宾(郑州市污水净化有限公司，河南郑州450046)摘要：通过对传统活性污泥法工艺回流比系统的分析，深入讨论了=(10／SVI)Xr的作用和如何维持曝气池内的污泥浓度，提出了临界回流比的概念和计算方法。给出了回流比与倍率系数的关系曲线，并对曲线的生产应用进行了介绍关键词：活性污泥法；临界回流比；最大回流污泥浓度；倍率系数中图分类号：X703文献标识码：A在污水处理工艺中，曝气池、二沉池和回流污泥系统是带有污泥回流的传统活性污泥法的三个重要组成部分。回流污泥系统的传统理论在生产实践中有一定的局限性，本文主要对这些局限性进行探讨，并提出一些新认识。1回流污泥浓度曝气池混合液中的污泥来自回流污泥，混合液污泥浓度(X)不可能高于回流污泥浓度(xr)，而回流污泥来自二次沉淀池，二次沉淀池的污泥浓度与污泥沉淀性能以及它在二次沉淀池中浓缩的时间有关。混合液在量筒中沉淀30分钟后形成的污泥基本上可以代表混合液在二次沉淀池中形成的污泥。回流污泥浓度可近似地按下式确定：=(10。／SVI)×r，式中r是考虑了污泥在二次沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数，一般取值1．2左右。在这段论述中，用Xr=(10。／SVI)×r来代表二次沉淀池中污泥浓度能达到的最大值比较合适，因为回流比的大小对污泥在二次沉淀池中的浓缩时间有影响，对不同的回流比，回流污泥浓度是不一样的。并且《排水工程(第四版)》下册中公式4一ll也阐明了用Xr=(100／SVI)×r表示最大回流污泥浓度比较合适。所以可用式(Xr)lTlax=(10。／SVI)×r表示最大回流污泥浓度。2维持系统污泥浓度要想控制活性污泥系统处于一个相对稳定的状态运行，可以通过控制曝气池内相对恒定的污泥浓度来实现。这时，就可以将曝气池内相对恒定的污泥浓度为常量。当系统由一个相对稳定的状态向另一个相对稳定的状态转变时，曝气池内的污泥浓度也相应由一个常量转变为另一个常量。控制活性污泥系统内污泥净增量(即系统内污泥微生物的增殖量与衰减量之差)与剩余污泥排放量的差量可以实现活性污泥系统内污泥浓度的增减。也即可以通过剩余污泥排放量的大小控制系统内存在三种状态：a．剩余污泥排放量大于污泥净增量，活性污泥系统内的污泥浓度减小。b．剩余污泥排放量小于污泥净增量，活性污泥系统内的污泥浓度增加。C．剩余污泥排放量等于污泥净增量，活性污泥系统内的污泥浓度不变。所以有如下结论：活性污泥系统曝气池内的MLSS值是靠微生物净增量与剩余污泥排放量的大小的关系来维持。3回流比与回流污泥浓度的关系通过调整剩余污泥排放量使其等于污泥净增量，维持曝气池内污泥浓度不变，此时曝气池将处于稳态运行。则曝气池内的物料平衡方程为：QrXr=(Q+Qr)X(1)Q一进入曝气池的污水流量；Qr__回流污泥流量；xr__回流污泥浓度；x一曝气池内污泥浓度根据曝气池处于稳态时，池内的污泥浓度x不变，由(1)可以推出：收稿日期：2003—12—25作者简介：朱喜礼(1975一)，男，河南兰考人，郑州市污水净化公司助理工程师。维普资讯http://www.cqvip.com河南科学第22卷第3期Xr=(Qr+Q)X／Qr再将回流比R=Qr／Q代入(2)式可得：Xr=(1+l)X则回流污泥浓度与回流比的关系如表l。表1回流污泥浓度与回流比的关系Table1FherelationofreturnMLSSconcentrationwithreturnsludgerate4物料平衡状态(2)(3)由表l可知：如前所述回流污泥浓度Xr与最大回流污泥浓度(Xr)max的关系有两种可能，一种是回流污泥浓度xr小于最大回流污泥浓度(Xr)max，此时，如前所述，曝气池内的污泥浓度可以通过调整剩余污泥排放量使其等于污泥净增量，维持曝气池内污泥浓度不变，则由公式③可知曝气池内物料平衡方程的x不变，回流污泥浓度Xr随回流比的增大而减小；一种是回流污泥浓度Xr等于最大回流污泥浓度(Xr)max，此时，回流污泥浓度Xr不变，则由公式③可知曝气池内的污泥浓度X随回流比的增大而增大。4．1回流污泥浓度Xr小于最大回流污泥浓度(Xr)maxa．污泥回流比小时，回流污泥浓度Xr较大；提高污泥回流比，回流污泥浓度xr减小；从污水厂实际运行数据可以发现：当回流比超过某个值时，随污泥回流比的增大，回流污泥浓度xr减小。b．对于曝气池内相对恒定的污泥浓度，回流污泥浓度xr的变化不仅与回流比有关系，而且与曝气池内恒定的污泥浓度的大小也有关系。C．在相同污泥回流比时，如果曝气池内的污泥浓度x较大，则回流污泥浓