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水力停留時(shí)間HRT算不算回流比？

發(fā)布時(shí)間： 2024-04-24

最近在社區(qū)大家討論了水力停留時(shí)間的計(jì)算與回流的關(guān)系，每個(gè)人對(duì)停留時(shí)間的計(jì)算理解不同，本文寫一下筆者對(duì)水力停留時(shí)間計(jì)算的理解，歡迎小伙伴們一起到社區(qū)交流互動(dòng)！

什么是水力停留時(shí)間HRT

水力停留時(shí)間（Hydraulic Retention Time）簡(jiǎn)寫作HRT，水處理工藝名詞，水力停留時(shí)間是指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。

對(duì)于生物處理，HRT要符合相應(yīng)工藝要求，否則水力停留時(shí)間不足，生化反應(yīng)不完全，處理程度較弱；水力停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)污泥老化。

表不同污水處理工藝HRT

當(dāng)處理效果不佳時(shí)，可參照設(shè)計(jì)值進(jìn)行HRT的校核，校核水力停留時(shí)間時(shí)，水量應(yīng)該算上污泥回流量。若HRT過(guò)小，應(yīng)緩慢減小污水量，過(guò)大則緩慢加大污水量。注意，污水量的增減都應(yīng)緩慢變動(dòng)，否則造成系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷；由于污水處理任務(wù)艱巨，不要輕易減小進(jìn)廠污水量，而是在回流量上做出調(diào)整。

在傳統(tǒng)的活性污泥法中，水力停留時(shí)間很大程度上決定了污水的處理程度，因?yàn)樗鼪Q定了污泥的停留時(shí)間；而在MBR法即膜生物反應(yīng)器中，由于膜的分離作用，使得微生物被完全阻隔在了反應(yīng)池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間和污泥齡的完全分離！

HRT的計(jì)算算不算回流比？

污水處理中的水力停留時(shí)間其實(shí)分兩種的，一個(gè)叫名義水力停留時(shí)間，一個(gè)是加上回流比的實(shí)際水力停留時(shí)間！

1、名義水力停留時(shí)間

顧名思義，名義水力停留時(shí)間就是定義中的停留時(shí)間的計(jì)算，即水力停留時(shí)間等于污水處理系統(tǒng)有效容積與進(jìn)水流量之比：

如果污水處理系統(tǒng)的有效容積為V（m³），Q為每小時(shí)進(jìn)水量（m³/h），則水力停留時(shí)間公式為：

HRT = V / Q

2、實(shí)際水力停留時(shí)間

實(shí)際水力停留時(shí)間即為污水處理系統(tǒng)中污水的實(shí)際停留的實(shí)際，是需要考慮污泥回流的量的：

如果污水處理系統(tǒng)的有效容積為V（m³），Q為每小時(shí)進(jìn)水量（m³/h），R為污泥回流比，則水力停留時(shí)間公式為：：

HRT = V / （1+R）*Q

那在脫氮系統(tǒng)中，缺氧池的實(shí)際水力停留時(shí)間到底算不算內(nèi)回流呢？這個(gè)問(wèn)題其實(shí)一直有爭(zhēng)議，實(shí)際缺氧池水力停留時(shí)間的計(jì)算中內(nèi)回流是不算到公式中的，在污托邦社區(qū)中筆者也解釋過(guò)推算過(guò)程，以供大家參考：對(duì)于缺氧池的停留時(shí)間，文獻(xiàn)中也沒(méi)有詳細(xì)的介紹，規(guī)范中也只是給了一個(gè)范圍，缺氧池停留時(shí)間的計(jì)算，外回流R是要計(jì)算到內(nèi)的，這個(gè)是沒(méi)有異議的，一般認(rèn)為進(jìn)水量是（1+R）*Q，所以，一般認(rèn)為缺氧池停留時(shí)間HRT=V/（1+R）*Q！

但是缺氧池的停留時(shí)間到底算不算內(nèi)回流，我們按宏觀上看的，假如內(nèi)回流比r=4或N，我們就認(rèn)為水是回流4次或N次的，所以，雖然每一次停留時(shí)間短，但是4次或N次加起來(lái)，停留時(shí)間是一樣的，抵消了內(nèi)回流的影響！所以，內(nèi)回流是不計(jì)算到公式中的！

A2/O工藝在較長(zhǎng)HRT條件對(duì)NH3-N有很好的去除效果，HRT過(guò)短，反應(yīng)池中各微生物種群沒(méi)有充分的時(shí)間生長(zhǎng)，污泥流失過(guò)快，硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)都沒(méi)有得到充分的進(jìn)行。當(dāng)HRT達(dá)到一定的值時(shí)，已足夠各反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)充分進(jìn)行，再增加HRT，也只能是增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，對(duì)脫氮作用沒(méi)有更顯著的效果。

但是，通過(guò)對(duì)膜生物反應(yīng)器復(fù)合工藝的研究指出，試驗(yàn)選定的HRT范圍內(nèi)（4.97h-8.70h），系統(tǒng)對(duì)TN的去除率隨著HRT的減少而增加。這是因?yàn)殚L(zhǎng)HRT條件下，系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷率降低，會(huì)使生物的內(nèi)源呼吸加劇，影響污泥的活性，最終降低系統(tǒng)對(duì)污染物去除效果。降低HRT可使系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷率提高，進(jìn)而使系統(tǒng)反硝化的能力增強(qiáng)，最終提高氮的處理效果。

HRT對(duì)除磷的影響

在SBR工藝中，HRT對(duì)PO3-4-P的去除效果影響較小，該工藝對(duì)PO3-4-P沒(méi)有明顯的去除效果。這可能是由于反硝化菌與聚磷菌同屬異養(yǎng)菌，由于反硝化菌能夠先于聚磷菌吸收和利用VFA進(jìn)行反硝化脫氮，并且聚磷菌對(duì)于碳源的要求要嚴(yán)于反硝化菌，即易降解有機(jī)物優(yōu)先被反硝化菌利用，導(dǎo)致聚磷菌吸附的碳源較少，相應(yīng)地VFA也較少，在厭氧下轉(zhuǎn)化生成的PHB（聚β-羥基丁酸）就減少，從而需要釋放的磷產(chǎn)生的能量就相對(duì)減少。

通過(guò)對(duì)A2/O工藝的研究，HRT升高，TP去除率不一定升高，而是呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，HRT為8h時(shí)，TP去除率最高，去除效果最好。當(dāng)HRT升高至12h時(shí)，TP去除率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，除磷效果惡化。這就說(shuō)明了較長(zhǎng)的HRT有利于TP的去除。但隨HRT的增大，TP去除率逐漸減小，還會(huì)對(duì)TP的去除有不利影響。這可能是因?yàn)镠RT太大的話，產(chǎn)生污泥膨脹，在碳源一定的情況下，硝化細(xì)菌與聚磷菌之間就會(huì)形成較為激烈的競(jìng)爭(zhēng)，而聚磷菌的存活能力低于硝化細(xì)菌，所以就會(huì)造成聚磷菌的死亡，不利于吸磷作用的進(jìn)行，因此，HRT增大，TP的去除率提高幅度逐漸減小。