污水廠中停留時(shí)間的探討
【濟(jì)南純水設(shè)備 http://jz-zz.com】污水廠停留時(shí)間的探討上篇發(fā)了以后，引起一些同行與我在各種場(chǎng)合下進(jìn)行了討論，對(duì)于停留時(shí)間還是不同程度的存在著疑問(wèn)，特別是涉及到內(nèi)外回流的問(wèn)題上。這種討論我覺(jué)得非常的好，很多技術(shù)性問(wèn)題就是這樣在思辨的過(guò)程中，不斷得到強(qiáng)化和深入，最終探索到技術(shù)的本質(zhì)核心所在。今天就圍繞大家提的問(wèn)題再深入的辨析一下水力停留時(shí)間。
上篇談到內(nèi)外回流是對(duì)生物系統(tǒng)內(nèi)的流速增加的一種方式，也有污水廠技術(shù)人員在問(wèn)，如果外回流只是起到攪拌作用，那當(dāng)污水廠增加了一臺(tái)外回流泵的時(shí)候，進(jìn)入到生物池內(nèi)的活性污泥量增加了一倍，但是污水提升泵流量沒(méi)有變化，那污水在生物池中停留時(shí)間還是原來(lái)的時(shí)間么？
這個(gè)問(wèn)題很有迷惑性，比如對(duì)于污水廠比較關(guān)注的曝氣時(shí)間，反硝化時(shí)間，厭氧時(shí)間，這些時(shí)間是由固定的體積（污水廠設(shè)計(jì)完成以后，這些體積就固定了），除以流速得來(lái)了的啊，那這個(gè)時(shí)候，當(dāng)進(jìn)入到生物池的外回流量增大一倍，難道流速?zèng)]有增加么？既然流速增加了一倍，停留時(shí)間當(dāng)然縮短了啊，所以外回流開大以后，生物池的各個(gè)階段的反應(yīng)時(shí)間都縮短了么？
這種看法，在很多污水廠的同行中都存在。這種思路最關(guān)鍵的就是忽視了一點(diǎn)，外回流是循環(huán)流，這部分活性污泥從二沉池底部抽起來(lái)以后濟(jì)南純水設(shè)備，通過(guò)回流泵回到生物池，通過(guò)生物池以后，再進(jìn)入二沉池沉淀，然后再次被提升進(jìn)入生物池進(jìn)行循環(huán)。既然外回流是循環(huán)流，我們?cè)谟?jì)算中是不能進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。所謂的水力停留時(shí)間，包括厭氧時(shí)間，曝氣時(shí)間，反硝化時(shí)間，沉淀時(shí)間等，是污水在處理構(gòu)筑物（或處理單元）內(nèi)停留的平均時(shí)間的量度，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是從第一滴污水開始進(jìn)入到處理構(gòu)筑物內(nèi)，直到構(gòu)筑物注滿水流出去的平均時(shí)間，要注意這個(gè)定義，是污水從進(jìn)口進(jìn)入，從出口流出去的時(shí)間才是停留時(shí)間，這個(gè)時(shí)間保證了生物池內(nèi)的微生物和污水有充分的接觸時(shí)間，使微生物徹底處理水中的污染物質(zhì)。如果污水沒(méi)有流出去，是不能作為停留時(shí)間計(jì)算的，從這個(gè)定義出發(fā)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)，當(dāng)污水廠的生物處理單元（包含生物池和二沉池）從空置到充滿的過(guò)程中，外回流無(wú)論開啟多少臺(tái)，外回流只是在生物池循環(huán),而生物池是不出水的，生物池的出水只決定于污水提升泵提升的污水什么時(shí)候充滿整個(gè)生物池。這是比較容易理解的，生物處理單元所容納的水量決定了出水的時(shí)間，也就決定了停留時(shí)間。從這個(gè)角度就能說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，無(wú)論外回流的流量大小，對(duì)生物處理單元的停留時(shí)間是沒(méi)有影響的。
所以污水廠內(nèi)的內(nèi)外回流，對(duì)污水在生物池內(nèi)的停留時(shí)間是沒(méi)有改變的，內(nèi)外回流起到的作用更多的是功能性作用，外回流起到的是更多的微生物接觸和混合，內(nèi)回流起到更多更徹底的反硝化作用，所以在對(duì)內(nèi)外回流的關(guān)注上，要更多的考慮其功能性的合理發(fā)揮，而不是關(guān)注它是否影響停留時(shí)間，生物處理單元內(nèi)所有的停留時(shí)間都來(lái)自于進(jìn)水提升泵的流量，與其他因素沒(méi)有關(guān)聯(lián)。
還有同行會(huì)疑問(wèn)，當(dāng)生物處理單元都充滿污水以后，提升的污水也是要經(jīng)過(guò)生物處理單元的體積除以流量的停留時(shí)間才能流出去么？難道不是一開泵水就流出去了么？對(duì)于生物處理單元來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)中采用了很多方式來(lái)確保污水在生物處理單元不會(huì)短流，在生物池中做了隔墻，做了水力導(dǎo)流墻，這都是為了污水在生物池中能夠沿著設(shè)計(jì)規(guī)定的路線一步步到最后的出口，這樣一開泵，未處理的污水進(jìn)入到生物處理單元的頭部，尾部排出的是經(jīng)過(guò)一步步的生物處理過(guò)程后處理后的污水，這樣保證了最新的進(jìn)水不會(huì)直接短流到出口，導(dǎo)致停留時(shí)間不足。
這就是關(guān)于污水廠水力停留時(shí)間的內(nèi)容，污水廠的水力停留時(shí)間的縮寫是HRT（Hydraulic Retention Time），它的計(jì)算公式是：
與其相關(guān)的有曝氣時(shí)間，厭氧區(qū)停留時(shí)間，缺氧區(qū)停留時(shí)間，這些計(jì)算方法都與HRT的計(jì)算公式相同，濟(jì)南純水設(shè)備只是把生物處理單元總體積細(xì)化到各個(gè)功能區(qū)的體積就可以了。
在停留時(shí)間的討論中，要注意污水廠的水量統(tǒng)計(jì)，一般的統(tǒng)計(jì)周期是一日水量，在統(tǒng)計(jì)計(jì)算中，采用日處理水量來(lái)進(jìn)行后續(xù)的大部分計(jì)算，采用日處理水量的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)變化系數(shù)的問(wèn)題，特別是中小型污水廠，處理水量低，受居民生活用水習(xí)慣影響嚴(yán)重，用水高峰期和夜間用水低谷期，會(huì)出現(xiàn)很大的差別，在這種情況下，我們計(jì)算停留時(shí)間的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)高峰期停留時(shí)間不足，低谷期停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況。這種情況在污水廠的設(shè)計(jì)中，是用日平均流量的停留時(shí)間來(lái)計(jì)算生物池體積大小的，同時(shí)會(huì)用時(shí)變化系數(shù)來(lái)進(jìn)行校核，保證最大時(shí)的流量能夠滿足生物處理需求，這也是很多污水廠有一定設(shè)計(jì)余量的來(lái)源。水本身是液體，有相交相融的情況，高峰期的處理程度低的污水和低谷期處理程度高的污水會(huì)相互交融后流出，因此在污水廠的實(shí)際運(yùn)行中，我們往往不對(duì)一日內(nèi)的時(shí)變化系數(shù)進(jìn)行特別的工藝調(diào)整，更關(guān)注的是月度內(nèi)的日變化系數(shù)，季度內(nèi)的月變化情況，或者年內(nèi)的季度變化。通過(guò)這種長(zhǎng)時(shí)期的變化來(lái)調(diào)整回流污泥，曝氣量的控制。當(dāng)然有些污水廠到了夜間甚至長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)水，這種就要注意夜間的曝氣量的調(diào)整，來(lái)減弱過(guò)量曝氣對(duì)活性污泥的老化的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備濟(jì)南水處理設(shè)備，濟(jì)南去離子水設(shè)備。 濟(jì)南純水設(shè)備，醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。
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