由于污泥回流是污水處理廠保證出水水質(zhì)的一個主要工藝環(huán)節(jié)，因而在水量、水質(zhì)大幅度變化的情況下，如何控制活性污泥回流量、回流比就成為運行操作的關(guān)鍵，一旦控制失當(dāng)，整個水廠的運行將面臨癱瘓危險。通過污泥回流，隨生化池出水進入二沉池而沉淀下來的污泥被送回系統(tǒng)，以維持其中穩(wěn)定的活性污泥量（MLSS）和正常的處理過程。在工藝上和實際運行中， 由于回流污泥的流量與進水量有較大關(guān)系，因此常常以回流污泥量與進水流量的比值來說明流量的大小，稱為污泥回流比，以 R 表示。

一、關(guān)于污泥回流系統(tǒng)的控制

具體有以下4種方法：

1、保持污泥回流量QR恒定

恒定回流量是最常用、最簡單的控制方法。通常白天與夜間可按兩個不同的設(shè)定值來控制回流污泥量。

該方法不考慮進水負荷變化，而是按一定流量控制污泥回流，因此它并不是最理想的控制方法，更適用于進水流量Q相對恒定或波動不大的情況。

如一般大型污水處理廠，其進水流量相對變化小，而且可以通過泵前集水井與管道存水，實現(xiàn)均衡進水，在液位可承受范圍內(nèi)恒定流量，此時采用定QR控制簡單便利易實現(xiàn)。

但如果進水流量變化較大，會導(dǎo)致污泥在二沉池和生物反應(yīng)池中重新分配，產(chǎn)生一系列問題。

當(dāng)Q增大時，部分生物反應(yīng)池中的污泥會轉(zhuǎn)移到二沉池，使MLSS降低，但此時生物反應(yīng)池卻需要較高的MLSS去處理增加的污水；同時二沉池內(nèi)污泥增加會導(dǎo)致泥位上升，有污泥流失的可能。

當(dāng)Q減小時，部分污泥會從二沉池轉(zhuǎn)移到生物反應(yīng)池，使MLSS升高，但此時生物反應(yīng)池卻并不需要太高的MLSS。

2、保持污泥回流比R恒定

與進水流量Q成一定比例來控制回流污泥量，如回流污泥濃度RSSS不變，那么MLSS也能維持不變。

但根據(jù)回流污泥濃度RSSS與二沉池表面負荷Q/A、污泥沉降性能參數(shù)k、n的關(guān)系式，

我們可以發(fā)現(xiàn)，回流污泥濃度隨著二沉池表面負荷、污泥沉降性能的變化而變化，很難維持MLSS不變。

相關(guān)研究為了分析恒定QR控制和R控制對活性污泥系統(tǒng)的影響，假設(shè)二沉池表面負荷Q/A為0.6，回流比R=40%，MLSS=4000mg/L，污泥沉降性能保持不變(k=20，n=0.3)，然后利用上述關(guān)系式計算MLSS的變化，并計算污泥負荷F/M及二沉池固體負荷的變化。具體數(shù)據(jù)見下表：

由實驗數(shù)據(jù)看，無論是實施恒定回流量控制，還是實施恒定回流比控制，水量的變化造成MLSS和F/M的變化都是一致的，即：

• 進水流量增大，MLSS降低，F(xiàn)/M迅速升高；
• 進水流量減小，MLSS升高，F(xiàn)/M迅速降低。

從變化的幅度看，通過恒定污泥回流量QR控制時，水量變化造成MLSS和F/M的變化較大，對生物反應(yīng)池的穩(wěn)定運行不利，但二沉池固體負荷可保持不變，有利于二沉池的穩(wěn)定運行。

對比恒定污泥回流比R控制，雖然使生物反應(yīng)池對水量變化的緩沖能力有所提高，但對二沉池的運行影響相對較大。

綜上所述，無論是恒定QR、還是恒定R，都不算是污泥回流控制的最佳選擇，操作人員還應(yīng)根據(jù)工藝條件的變化，采取更加積極的控制策略，保證污水處理廠的穩(wěn)定高效運行。

3、保持混合液污泥濃度MLSS恒定

在活性污泥法中，MLSS通常都控制在3000mg/L左右。所謂的恒定MLSS控制是指盡可能使MLSS維持一定的目標值。

操作人員可根據(jù)進水流量Q、回流污泥濃度RSSS和混合液污泥濃度MLSS的目標值，計算能讓MLSS達到目標值所需要的回流量，然后按這個量進行控制。

值得一提的是，恒定MLSS控制的控制范圍和有效控制時間都受到二沉池中污泥儲存量的限制。

• 進水量很小時，二沉池中污泥停留時間過長可能引起污泥上浮或污泥質(zhì)量與活性下降；
• 進水流量很大時，二沉池又不能提供足夠的回流污泥量。

因此，只有設(shè)置回流污泥儲存池才能實現(xiàn)嚴格的恒定MLSS控制。

4、保持污泥負荷F/M恒定

所謂恒定F/M控制是使有機物量F和微生物量M的比值保持在適宜范圍內(nèi)的控制方法。

與恒定MLSS控制相比，該控制更需要設(shè)置回流污泥儲存池。但即使這樣，在進水水量變化很大時(如超過20%)也難以做到定F/M控制。

值得一提的是，無論是恒定MLSS控制，還是恒定F/M控制，都是按照RSSS與MLSS調(diào)節(jié)回流比。

相關(guān)研究對恒定MLSS控制和定F/M控制進行比較，假設(shè)二沉池表面負荷Q/A為0.6, 回流比R=40%，MLSS=4000mg/L，污泥沉降性能保持不變(k=20，n=0.3)，水量變化時維持MLSS或F/M不變，需要的回流比R，以及由此產(chǎn)生的其他影響，結(jié)果如下表。

從上表數(shù)據(jù)可知，實施恒定MLSS控制時，生物反應(yīng)池和二沉池都受一定影響，但能適應(yīng)較大的流量變化，要求二沉池有較強的儲泥能力。

而實施恒定F/M控制時，適于水量變化不大時，可保證生物系統(tǒng)穩(wěn)定，對二沉池則有一定影響，如水量變化超過20%，定F/M控制不可行。

根據(jù)情況定期或隨時調(diào)整回流量或回流比, 無疑可使系統(tǒng)總是處于較佳狀態(tài)，但相應(yīng)增加了運行控制的難度。

二、污泥回流控制方法比較

將水量發(fā)生變化時恒定回流量QR控制、恒定回流比R控制、恒定MLSS控制、恒定F/M控制四種污泥回流控制方法對系統(tǒng)性能的影響綜合分析，結(jié)果如下：

1、保持污泥回流量QR恒定進行控制

主要考慮二沉池的穩(wěn)定, 但對生物反應(yīng)池影響較大, 對水量變化的適應(yīng)性不強。

2、保持回流比R恒定進行控制

是一種很好的選擇，與恒定MLSS控制比, 對污泥負荷 F/M的影響要大些, 可能會影響處理效果, 但對二沉池的影響小。這種控制策略對水量變化有一定的適應(yīng)性。

3、保持MLSS恒定進行控制

無疑是一種較佳的控制策略，對水量變化有很好的適應(yīng)性，對系統(tǒng)總體影響小，但對二沉池有一定要求，需要能承受較大的固體表面負荷，且有足夠的儲泥空間。

4、保持F/M恒定進行控制

雖然可保證污泥負荷的相對穩(wěn)定，對生物處理有利，但對系統(tǒng)其他性能的影響很大，對設(shè)施能力的要求也很高，不適合于水量有較大變化的情況, 因此采用這種控制策略具有很大的局限性。

綜上所述，恒定回流比R控制與恒定MLSS控制都是很好的污泥回流控制策略。

1、若工藝設(shè)計允許F/M有一定變化，則可選擇恒定回流比R控制策略；

2、若二沉池能力有余量, 可選擇恒定MLSS控制策略；

3、若在水量變化不大、回流系統(tǒng)能力滿足要求的情況下，可選擇采用恒定回流量QR控制和恒定F/M控制。

參考資料：[1]張國寧, 于麗昕, 念東. 混合液污泥濃度與污泥回流系統(tǒng)控制策略研究[J]. 給水排水, 2008, 34(9):4.