水处理工艺参数 - 回流比控制

在污水处理厂的复杂运作体系中，回流比直接关系到污水处理的效率与质量。回流比通俗点说就是后端再抽回前端的水与进水的比值。

当然，回流又分内回流和外回流。今天我们通盘内外回流比讲述它们与其他指标联系、计算、控制范围、异常调整情况等方面展开探讨。

一、内、外回流比的概念

1.内回流比：也叫硝化液（曝气池里的水）回流比。在污水处理的生物脱氮过程中，从曝气池末端流出的混合液，部分会回流至缺氧池前端 ，这部分回流的硝化液流量与进水流量的比值就是内回流比。它的主要作用是把曝气池中产生的硝态氮带回缺氧池，为反硝化细菌提供电子受体，从而实现脱氮。

2.外回流比：也叫污泥回流比，是二沉池沉淀后的部分活性污泥回流至曝气池前端的流量与进水流量的比值（AAO工艺是回流到厌氧池，MBR是回流到好氧池）。

外回流的目的是补充曝气池中不断流失的活性污泥，维持曝气池中足够的活性污泥浓度。

内外叫法的解释：因硝化液回流是在生化池里边回流，污泥回流是在生化池外边回流。

二、内、外回流比与其他指标的关系

1.内回流

（1）与脱氮效果的关系：一般来说，内回流比越高，脱氮效果越好，因为更多的硝态氮被回流至缺氧区进行反硝化。但当内回流比过高时，会导致缺氧区溶解氧升高，破坏缺氧环境，反而抑制反硝化细菌的活性，又或者混合液在缺氧池停留时间过短，影响脱氮效果，如果内回流比过低，硝态氮无法充分回流，反硝化不彻底，总氮去除率降低。

（2）与污泥浓度的关系：较高的内回流比会使污泥在生化池内的循环速度加快，有利于污泥在各反应区的均匀分布，提高污泥与污水的接触效率。

（3）与DO关系：内回流比的大小会影响生化池中溶解氧的分布和消耗。内回流将好氧区的混合液回流至缺氧区或厌氧区，会带入一定量的溶解氧。内回流比增加，会使缺氧区或厌氧区的溶解氧含量升高，可能会干扰缺氧或厌氧环境，影响反硝化和厌氧释磷等过程。而在好氧区，内回流比的变化会影响污水与活性污泥的混合程度和停留时间，进而影响氧气的传递和利用效率。

（4）与药剂成本：内回流比会影响脱氮除磷效果，如果内回流比控制不当，导致脱氮除磷效果不佳，可能需要额外投加更多的化学药剂来辅助去除氮磷，增加药剂成本。

2.外回流

（1）与MLSS关系：外回流比直接影响曝气池中污泥浓度。当外回流比增大，更多活性污泥回流到曝气池，污泥浓度上升，反之，外回流比减小，污泥浓度下降。

（2）与SRT关系：外回流比增大，污泥在系统内循环加快，污泥排出系统速度相对加快，污泥龄缩短，反之则延长，这会间接影响曝气池中微生物群落结构，不同污泥龄适合不同生长特性的微生物。

（3）与DO关系：外回流提高会使污泥浓度和微生物数量增加，微生物分解有机物耗氧增多，需增加曝气量维持 DO，否则微生物活性受抑制，而增加曝气量又会导致能耗上升，所以调整时需兼顾 DO 供应和能耗。

（4）与出水水质：外回流比过低则有机物分解不完全，出水 COD和 BOD易超标。外回流过大使二沉池水力负荷增加、污泥难沉淀、出水悬浮物升高，过小则污泥在二沉池停留久易厌氧上浮、SS 也升高。

（5）与SVI关系：外回流比增大若超出污泥承载能力，污泥凝聚性和沉降性变差、SVI 升高，另外，SVI过高，污泥浓度不高的情况下，污泥回流的浓度也不足。

（6）与F/M关系：外回流比增大使污泥浓度升高、微生物数量增加，在进水有机物负荷不变时食微比降低，反之则升高，食微比变化影响微生物代谢活性和处理效果，过高或过低都不利于处理。

三、内、外回流比计算

1.内回流

内回流比 =（进水TN-出水TN）/ 出水TN

比如，某污水处理厂进水的总氮浓度为50mg/L，经过处理后出水的总氮浓度要求为10mg/L。

内回流比 =（50-10）/ 10 = 4

内回流比 = 4*100%= 400%。

外回流比

外回流比值计算有两种方式，一种是基于MLSS，另一种是基于SV

第一种：外回流比= MLSS /（RSSS - MLSS）

比如，某污水处理厂曝气池中污泥浓度 MLSS 为 3000mg/L，回流污泥浓度 RSSS 为 6000mg/L

外回流比 = 3000 /（6000-3000）=1

外回流比 = 1 * 100% = 100%。

第二种：外回流比 = SV30 /（100-SV30）

比如，某污水处理厂的曝气池混合液污泥沉降比 30%

外回流比 = 30 / (100-30) ≈ 0.43

外回流比 =  0.43 * 100% = 43%

四、内、外回流比的控制范围

1.内回流比控制范围

通常内回流比控制在 200% - 400% 较为常见。对于总氮去除要求高的污水厂，可能会将内回流比提高至 600% 。但具体数值需综合污水水质、处理工艺和出水水质要求等因素确定。若处理工艺对能耗敏感，且进水总氮浓度低，可适当降低内回流比，节约能源。

2.外回流比控制范围

外回流比一般控制在 20% - 100% 之间。水质稳定、活性污泥性能良好时，外回流比可维持在较低水平。当进水水质波动大、污泥沉降性能变差时，需适当提高外回流比，保障曝气池中污泥浓度和处理效果。

五、什么情况下调整内、外回流比

1.内回流比

（1）当总氮去除率不达标，且其他条件不变时，可尝试提高内回流比，增加硝态氮回流至缺氧池的量，强化反硝化过程。

（2）若缺氧池溶解氧过高，可能是内回流比过大，携带过多溶解氧进入缺氧池，此时需适当降低内回流比。

（3）内回流泵故障，实际内回流比远低于设定值，会使反硝化效果急剧下降，出水总氮升高，应及时调用备用回流泵。

（4）当出水总氮超标，排除其他因素后，可考虑提高内回流比，增加反硝化反应推动力。

（5）能耗过高且总氮去除效果满足要求时，可适当降低内回流比，降低运行成本。

（6）通过检测缺氧区和好氧区的溶解氧、硝态氮浓度变化，若好氧区硝态氮浓度过高，且缺氧区硝态氮浓度增长缓慢，可能是内回流比不足。

2.外回流比

（1）曝气池中污泥浓度过低，无法满足处理要求，可提高外回流比，增加回流污泥量，提升污泥浓度。

（2）二沉池出现污泥上浮、跑泥等异常现象，可能是外回流比不合理，需根据具体情况调整，改善污泥沉降性能。

（3）进水水质水量大幅变化时，为保证处理效果，也需相应调整外回流比。如进水水质突然变差，可适当提高外回流比，增强系统抗冲击能力。

（4）进水异常时，紧急情况下可提高外回流比，达到稀释效果。

（5）观察二次沉淀池的污泥沉降情况，污泥沉淀速度过快，上清液浑浊，可能是外回流比过大，污泥沉淀缓慢，甚至上浮，可能是外回流比过小。

（6）检测曝气池中污泥浓度MLSS和污泥体积指数SVI，若污泥浓度异常波动，SVI 超出正常范围，一般为 80 - 150mL/g，也可能表明外回流比存在问题。