关于污泥回流的讨论

1.污泥回流简介

污泥回流就是把由二沉池浓缩的污泥重新回流到曝气池首端。它实质上是把我们辛苦培养出来的“菌种”回收再利用的过程。

 

污水的微生物处理中，连续进水是比较常见的方式。待处理污水与回流污泥经过管道流入曝气池前端，在曝气或搅拌作用下进行充分混合后，由“后浪”推动较早进入的混合液在池子中从前端向后端流动。

 

在推流的时候，污泥与污水是“手拉手”同步前进的，进入的流量是多少，从曝气池末端溢流的流量就是多少。这是一个平衡体系，在曝气池有效容积恒定时，进水流量和污泥回流量，两者共同决定了系统的水力停留时间。

之后，从曝气溢流而出的泥水混合液会进入二沉池，沉淀后的上清液从溢流堰流出。而污泥絮体由于密度比水大，所以停止曝气或搅拌时，就会逐渐沉积到水底。

然后在水的静压作用下通过刮泥机的吸泥管从二沉池自流到集泥池中。在这里则由连续运行的污泥回流泵来负责输送污泥“返乡探亲”。

由于二沉池浓缩能力有限，不可能实现完全的泥水分离，所以回流污泥实际上是由两部分构成的。我们回流的不仅仅是污泥，还有一定比例经过处理后的水。

 

也因此，在遇到在短时间的高负荷、高pH值进水冲击时，可以加大污泥回流作为应急手段。这既是回流更多的污泥来减轻负荷冲击，也是用处理后的水对异常来水进行稀释。

2.控制污泥回流的注意事项

首先，二沉池是进行污泥回流的必要附属设施。它的静流条件为污泥的沉降提供了场所。

没有二沉池的泥水分离作用，就不能进行污泥浓缩，所以它的工况就尤为重要。

要控制二沉池表面负荷，保证足够的停留时间，让絮状污泥能沉降到二沉池的底部，形成一个厚度稳定的污泥层，这样在刮泥机经过时，才能把污泥均匀吸走。

也因此对污泥的沉降性就有了要求，这一点可以通过SV30、SV60，甚至SV120体现出的污泥沉降曲线来结合判断。

还要特别注意，进出二沉池物料的平衡。稳定运行时，进入二沉池的混合液中有多少污泥量，那么也应该有多少污泥重新被回流。曝气池中混合液流量乘以混合液污泥浓度计算出来的污泥量，与回流污泥浓度与其流量之积二者相等。

 

对等式两端进行整理后，则有上述的公式,这里的R值就是我们说的污泥回流比。

如果R值太大：污泥积累的速度赶不上回流的速度，就会使回流污泥的浓度降低。

若R值太小：在二沉池和集泥池中的污泥就会逐渐增多，使二沉池泥位上涨，停留时间过长，会出现浮泥。还有回流的污泥太浓稠，增加回流泵运行负荷。

通常R值控制在30%-70%。

当回流污泥在曝气池首端与污水均匀混合后，我们可以获得一定污泥浓度的混合液。为了保证处理效率，要确保污泥负荷的稳定，保证系统内污泥浓度处于要求范围内，即任意时刻曝气池内的生物总量与污染物总量的比值是基本恒定的。

由于污泥会随着进水悬浮物和微生物的繁殖逐渐增加，当混合液中污泥浓度大于需要值时，则进行剩余污泥排放。

3.污泥回流系统的调控方法

下面为决定污泥回流量的几个主要因素。现在我们结合教科书给出的案例一起来看一下，常见的污泥回流控制方案有哪些适用场景。

（1）按照进水流量调节回流比：由前面曝气池与二沉池物料平衡建立的等式可知，为了维持系统中污泥循环的的连续运转，需要选择一个确定的污泥回流比例。如果进水流量比较稳定，那么污泥回流量也就是一个恒定值。这样的控制方法最为简单，操作难度也最小。如果进水流量波动幅度大，在无法保持恒定污泥回流量时，我们可以选择次优策略，来保持恒定污泥回流比。这个和第1点的道理是相同的。

但是要考虑一个特殊情况，如果在雨季，当上游没有采取雨污分流时，会有大量雨水和污水混管，此时虽然系统水力负荷增加，但是污泥负荷是下降的。而正常情况下，进水水质比较稳定时，随着进水流量增加，污泥负荷也会同步增加。

 

所以，面对低负荷的大水量冲击时，此时就不能加大污泥回流比，反而可能要降低污泥回流比，以此来保证正常的水力停留时间，降低二沉池的表面负荷，同时要根据溶解氧降低曝气量，避免低负荷下的污泥解体，以及高溶解氧的回流对缺氧脱氮系统带来的压力。

 

上面两种方法，有理论上的支持。但是影响污泥回流的实际因子里，二沉池工况和污泥沉降性能的占比很大。我们必须根据实际系统情况，随时调整回流量及回流比 。

（2）按照二沉池的泥位调节回流比。首先根据具体情况选择一个合适的泥位，即选一个合适的泥层厚度，一般应控制在0.3～0.9m，不超过泥位的1/3。

 

然后调节回流污泥量，使泥位稳定在所选定的合理值，一般情况下，增大回流量Qr，可降低泥位，减少泥层厚度；反之，降低回流量Qr，可增大泥层厚度。应注意调节幅度每次不要太大，使回流比变化不超过5%，回流量变化不超过10%，具体每次调多少，多长时间后再调下一次，则应根据情况决定。

（3）按照曝气池沉降比调节回流比。污泥沉降性好时，沉降比的数值与污泥浓度有一定相关性。以1000ml量筒量取进入二沉池之前的曝气池混合液，模拟二沉池的沉降试验。则由测得的SV30值可以计算回流比，用于指导回流比的调节。回流比与沉降比之间存在以下关系：

 

 

若沉降比SV值为30%，现回流比为50%，将SV30=30%带入公式等于43%，证明现回流比偏高，二沉池泥位偏低，应将回流比R逐步调节至43%。

（3）按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比。此方法可用回流污泥浓度RSS，和混合液浓度MLSS指导回流比R的调节。回流比R与回流污泥浓度RSS和混合液浓度MLSS的关系如下：

 

若测得曝气池混合液浓度MLSS=2000mg/L，回流污泥浓度RSS=5000mg/L，运行人员刚将回流比调为50%。

要判断调整是否合适，可将污泥浓度MLSS=2000mg/L和回流污泥浓度RSS=5000mg/L带入公式等于67%，应将回流比提升至67%以防污泥在二沉池流失。

此公式只适合低负荷工艺，进水悬浮物不高的情况，否则会造成一定的误差。