为什么雨天把回流泵开到最大,回流污泥浓度反而从8000掉到4000?
为什么雨天把回流泵开到最大,回流污泥浓度反而从8000掉到4000?
核心答案
泥斗被抽空了,泵在吸清水。二沉池泥斗的浓缩速度是有上限的,污泥从泥面沉降到泥斗、再压密到8000~10000 mg/L需要时间。你把回流量从进水量的80%提到150%,抽走的速度超过了污泥补进泥斗的速度,泥斗液位下降、上层稀污泥甚至上清液被吸进回流管。回流浓度腰斩,生化池MLSS也跟着往下掉。
详细解析
固体通量这个约束
二沉池能往泥斗输送多少固体,受重力沉降通量和底流抽吸通量共同限制。总固体通量 G(kg/(m²·h))在某个污泥浓度下有个极小值,这个极小值就是该池的极限通量。
对SVI 110的污泥,极限固体通量通常在4.5~6.5 kg/(m²·h)。一个直径40 m的池子(面积1256 m²),极限固体处理能力 = 1256 × 5.5 = 6900 kg/h。
假设进水1200 m³/h、MLSS 3800 mg/L,进池固体负荷 = 1200 × 3.8 = 4560 kg/h。低于6900,没问题。
现在雨天进水涨到2200 m³/h,MLSS因稀释降到3200,固体负荷 = 2200 × 3.2 = 7040 kg/h。已经超了极限通量。这时候不管你回流泵开多大,泥都会往上顶。
回流量和回流浓度的物料平衡
稳态下:Q × X = R × Xr,其中Q是进水量、X是混合液浓度、R是回流量、Xr是回流污泥浓度。
进水1200、MLSS 3800、回流960(回流比80%):Xr = 1200×3800/960 = 4750 mg/L。等等,这个算法不对,正确的物料平衡是 (Q+R)×X = R×Xr(忽略出水带走的固体),即 Xr = X × (Q+R)/R = 3800 × (1200+960)/960 = 8550 mg/L。
现在把回流提到1800 m³/h(回流比150%):Xr = 3800 × (1200+1800)/1800 = 6333 mg/L。
理论上就该降。这还是在泥斗供得上的前提下。实际上泥斗供不上,Xr会掉到理论值以下,4000 mg/L很常见。
抽空的现场信号
回流污泥泵的电流会有变化——抽稀了负载轻,电流降3%~8%。但更直观的是几个现象:
回流管上的取样口取出来的泥,颜色从深褐变浅,静置1分钟就分层,上面一大截清水。正常回流污泥应该是稠的、静置1分钟基本不分层。
回流污泥浓度计(如果有)读数在几分钟内快速下滑。
泥斗液位计(少数厂装了)显示泥位快速下降到泥斗上沿以下。
有的池子会出现另一个现象:泥斗抽空后,池底出现"漩涡",从水面能看到刮泥机中心区域有明显的涡流。
生化池那边的连锁反应
回流浓度掉了,回流带回生化池的污泥固体量就少了。同样是1800 m³/h的回流,浓度8000时带回14400 kg/h,浓度4000时只有7200 kg/h。生化池MLSS会在两三个小时内明显下降,从3800掉到3000左右。
MLSS掉了,F/M上升,但雨天进水浓度低,实际F/M可能还是低的——问题不在F/M,在硝化能力。硝化菌总量 = MLSS × VSS比例 × 硝化菌占比,MLSS掉20%,硝化能力就掉20%。雨停后进水浓度回升,氨氮就顶上来了。
常见误区
误区一:认为回流比越大越能防止跑泥。 相反。回流量大意味着进入二沉池的总流量大(进水+回流),表面负荷更高,反而更容易跑泥。而且回流大了泥斗抽空,回流浓度低,等于把稀泥在生化池和二沉池之间空转,白费电。
误区二:只看泥面高度决定回流量。 泥面高不一定是回流不够,也可能是固体通量超限或者沉降性变差。泥面从1.0 m涨到1.8 m时,先做SV30、看SVI,再决定要不要加回流。SVI正常而泥面高,那是通量问题,加回流没用,要减进水。
误区三:把回流泵变频调到最大就不管了。 雨天工况一小时一变,回流量要跟着调。设定好之后不看,很容易在雨峰过后还维持大回流,继续抽稀。
实践建议
雨天回流比控制在60%
100%,不要超过120%。具体值按回流污泥浓度反馈调:目标是让Xr维持在混合液浓度的2.02.5倍。Xr跌破MLSS的1.8倍,立刻降回流。没有在线回流污泥浓度计的厂,用最土的办法——每小时在回流管取样口接一杯,用1000 mL量筒静沉30分钟看SV30,同时用烘干法或者便携浓度计测个数。三次数据连续下降就是抽空信号。花几百块装个便携式悬浮物计更省事。
泥面每小时测一次,用污泥界面仪或者带刻度的取样筒。控制目标:泥面距水面不小于1.5 m,或者泥层厚度不超过池边水深的30%。超了就减进水或者启用第二沉淀池,别硬扛。
遇到固体通量超限(泥面持续上涨、加回流也压不住),唯一有效的手段是减少进入二沉池的固体量。两个办法:一是限制进水流量,把水引到调蓄池;二是采用阶段进水(step feed),把部分进水从生化池中段进,减少前段污泥浓度,从而降低进入二沉池的固体负荷。后者对AAO池改造量小,效果立竿见影。
雨季前把回流污泥泵的实际流量校核一遍。很多厂的回流比是按泵频率估的,跟实际差20%以上。用超声流量计在回流管上实测三个频率点(30 Hz、40 Hz、50 Hz),做一张频率-流量对照表贴在中控室。