本帖最后由 sheepi 于 2013-4-14 02:07 编辑
最近群里一直在讨论关于回流比的问题，我根据老妖提供的思路想了一下，我把我自己的推倒过程写出来供大家讨论。
题目：污水流量为Q，回流比为R，曝气池容积为V，求污水在池内的停留时间HRT。
答案一：HRT=V/Q
答案二：HRT=V/(Q+RQ)
这两种答案的区别就在于算曝气池容积时是否考虑回流污泥的流量，即 有效容积=流量*停留时间 这个公式中的流量是取进水流量Q还是取进水流量加污泥回流的(1+R)Q。我们以这道题目为例分析一下：
原水流量Q，回流污泥流量RQ，进入曝气池完全混合后出水的流量为(1+R)Q，经过二沉池沉淀后，流量Q出水，流量RQ回流。我们思考一下这出水的Q是不是完全是原水进水的Q？显然不是，因为在曝气池内回流污泥与原水完全混合了，所以二沉池出水的Q中只有1/（R+1）是原水，而其余R/(R+1)则是从入口随原水一起进入的活性污泥。原水中其他R/(R+1)的流量成为回流污泥，同下一批原水Q（为方便讨论，我们暂时把曝气池的工作状态看做间歇性的）再次进入曝气池进行处理。如此往复循环，在很多次回流后，第一批原水Q在回流污泥中所占的比例已经很小了，我们可以认为第一批原水Q已经被彻底处理完了。第一批原水由于是分了很多部分分别在曝气池中处理，那其总停留时间就应该根据这些部分各自的停留时间求加权平均值。
思路捋清楚了我们就开始推倒了：
我们就以第一次进入曝气池的原水流量Q为研究对象，区别于其他流量我们将这一流量定义为Qy，数值上Qy=Q，题目中原水与回流污泥的总进水量是(1+R)Q，那其整体的停留时间为V/(1+R)Q。
第一次经曝气池处理后，随二沉池排出的部分为Qy/(1+R)，这部分的停留时间为V/(1+R)Q。剩余的RQy/(1+R)随回流污泥进入曝气池进行第二次处理。
第二次经曝气池处理后，随二沉池排出的部分为[QyR/(1+R)]*[1/(1+R)]= RQy /[(1+R)^2]，这部分的停留时间为2V/(1+R)Q。剩余的(R^2)Qy/[(1+R)^2]随回流污泥进入曝气池进行第三次处理。
第三次经曝气池处理后，随二沉池排出的部分为{(R^2)Qy/[(1+R)^2]}*[1/(1+R)] =Qy*R/[(1+R)^2]，这部分的停留时间为3V/(1+R)Q。剩余的(R^3)Qy/[(1+R)^3]随回流污泥进入曝气池进行第四次处理。
……
剩下的就都是数学问题了，电脑打数学符号实在麻烦，其余过程我手写完成，如下图。
推倒证明原水的停留时间与回流比没有关系，即
HRT=V/Q
抛砖引玉，望大家积极参与讨论
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老妖精
沙发
jay8609 发表于 2013-7-7 10:39 楼主威武！在这浮躁的社会，还有如此雅兴，值得敬佩！我还有一种思路不知可行否：先得到反应器的液龄（ …学的真深，佩服佩服
2013-07-07 13:02:07
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jay8609
板凳
楼主威武！在这浮躁的社会，还有如此雅兴，值得敬佩！
2013-07-07 10:39:07
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我还有一种思路不知可行否：
先得到反应器的液龄（内龄）分布函数，然后计算反应内液体的平均停留时间
（液龄（内龄）分布函数的计算，如果是用于理想反应器，可以用理想反应器模型来计算，如果用于实际反应器可以考虑使用示踪剂实验测得）
我不清楚带回流的理想反应器的液龄（内龄）分布函数，扎个建模来求
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