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来源：环保水处理微信公众号

常规的活性污泥处理工艺，如果采用沉淀池进行泥水分离，必须设置污泥回流装置，设置污泥回流装置的目的是保持生物池内有足够的微生物量，确保污水处理效果。污泥回流量是污水处理系统重要的控制变量，它可保证反应器内所需的污泥浓度，维持二沉池和反应器之间污泥量的动态平衡，它对污水处理厂的出水水质、系统稳定运行和运行费用都有重要的影响。

生物池内污泥浓度和生物池容积成反比，《室外排水设计规范》（ＧＢ５００１４—２００６，２０１１年版）规定，生物池内的混合液悬浮固体浓度通常在２．５～４．５ｇ／Ｌ范围内，污泥回流比为５０％～１００％，国内城市污水处理厂基本按此参数进行设计。但在一些工程中，尤其是一些高浓度污水处理工程，在生物池设计当中，会选取很高的污泥浓度值，有时可达８～１０ｇ／Ｌ 甚至更高，此时随生物池出水进入二沉池的污泥量会大幅增加，如果仍采用５０％～１００％污泥回流比，会出现污泥流失现象，最终会导致生物池内污泥浓度降低，处理能力下降。反之如果回流比取值过高，也会增加工程投资，运行成本也会提高，造成浪费。

鉴于以上原因，在设计高混合液悬浮固体浓度的污水处理过程中，应选取合适的污泥回流比，一方面可以使生物池内保持足够的微生物量，确保污水处理效果，另一方面也可以避免因增加污泥回流量而增加工程投资及提高运行成本。

1、污泥回流量计算

在典型的生化处理系统中，存在着两个平衡，一个是水的平 衡，一 个 是 污 泥 的 平 衡（见 图１）。按照这两个平衡分别列出二个方程式，污泥平衡方程式如下：

Ｑｚ ×Ｘｖ /１０００ ＝ ＱＲ × （１－Ｋ１）＋Ｑｙ × （１－Ｋ１）（１）

水平衡方程式如下： 

Ｑｚ ＝Ｑｈ ＋Ｑｐ ＋Ｑｙ （２） 

式中 Ｑ ———生物池进水流量，ｍ３／ｄ； 

Ｑｚ———二沉池进水流量，ｍ３／ｄ； 

ＱＲ———回流污泥量，ｍ３／ｄ； 

Ｑｙ———剩余污泥量，ｍ３／ｄ； 

Ｘｖ———生物池内混合液污泥浓度，ｇ／Ｌ； 

Ｋ１———二沉池排 出 污 泥 含 水 率，％，一 般 取 值范围９８．５％～９９．０％； 

Ｑｐ———二沉池出水流量，ｍ３／ｄ。 

Ｑｙ ＝ Ｇ （１－Ｋ１）×１０００ （３） 

式中 Ｇ———剩余干污泥量，ｋｇ／ｄ。脱水后泥饼量： 

Ｑｎ ＝ Ｇ （１－Ｋ２）×１０００ （４） 

式中 Ｑｎ———污泥脱水后泥饼量，ｍ３／ｄ； 

Ｋ２———污泥脱水后含水率，％，一般取８０％。

Ｑｐ＝Ｑ－Ｑｎ×Ｋ２ （５） 

将（２）代入式（１）得出：

ＱＲ ＝１０００ＱｙＫ２ －ＱｐＸｖ －ＱｙＸｖ Ｘｖ －１０００Ｋ１ （６）

污泥回流比按式（７）计算： 

Ｒ ＝ ＱＱＲ （７）

2、二沉池计算

影响二沉池沉淀效果的主要因素有 水 平 流 速、沉淀时间和固体通量，水平流速过高或沉淀时间过短均会影响沉淀效果，导致出水水质超标，同样固体通量过高也会导致出水超标。叶飞等人采用絮流模型以及多相流模型对辐流式二沉池内的固液两相流进行三维数值模拟，分析了进流速度、污 泥 粒 径 以 及 密 度 对 出 水 ＳＳ值的 影响，结果表明，进 流 速 度 对 出 水 ＳＳ值的 影 响 较 大，随流速增大出水ＳＳ值呈非线性急剧增加。通常二沉池存在一个极限通量，如果 排 往 二 沉池固体量大于极限通量的要求，固体就会在二沉池中存积起来，且如果没有足够的储存容量，最终就要从池顶溢出。大多数二沉池按照设计流量及表面水力负荷进行计算，设计流量一般指污水处理厂（站）进水流量，并未考虑回流污泥量的影响。实际上二沉池的实际进水量是设计流量和回流污泥量之和，一些工程会设计较高的污泥回流比，有时可达３～４，二 沉 池 实际进水量会比设计流量大很多，此时如果仍按照设计流量进行计算会导致沉淀池水平流速大幅增加，沉淀时间缩短，固体通量也会大幅增加，鉴于以上原因，在较高回流比的条件下，建议二沉池计算按照实际进水流量进行计算。二沉池计算如下：

3、工程计算实例

国内某工程采用“生化＋沉淀池”处理工艺，生物池设计进水流量为２００ｍ３／ｄ，生物池内混合液悬浮固体浓度为８ｇ／Ｌ，产生剩余干污泥量４６０ｋｇ／ｄ， 沉淀池排出污泥含水率为９９％，污泥脱水后泥饼含水率为８０％。 

4、结论

（１）生物池混合液污泥浓度是影响污泥回流比的主要因素。

（２）污泥回流量应按照生物池混合液污泥浓度、污泥含水率和剩余污泥量等参数进行计算。

 （３）高污泥回流比条件下，二沉池进水应按照实际流量进行计算。

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