回流泵在污水处理设备中扮演着“生命循环调节器”和“工艺稳定器”的关键角色。它并非简单地将液体从一个地方送到另一个地方,而是通过有目的的定向回流,维持和调节生化反应的核心要素,是保证处理效果稳定达标的核心设备。以下是其具体且深入的作用解析:
一、 核心作用:维持与调控生化反应系统
污泥回流(最常见和关键的作用)
在活性污泥工艺(如AAO、氧化沟、SBR等)中,这是回流泵最核心的使命。
· 作用目的:将二沉池中沉淀下来的、富含活性微生物的污泥(活性污泥),连续不断地打回生化反应池(如厌氧池、缺氧池、好氧池)的前端。
· 核心价值:
· 维持微生物浓度(MLSS):生化反应需要足够数量的“工人”(微生物)。二沉池的沉淀作用使泥水分离,水被排出,但“工人”必须被循环利用。回流泵确保了生化池内恒定的微生物种群和数量。
· 保证处理效率:没有污泥回流,微生物会随出水大量流失,处理能力会迅速崩溃。回流是活性污泥法工艺的基础循环。
· 控制污泥龄(SRT):通过调节回流比(污泥回流量与进水流量之比),可以控制微生物在系统内的平均停留时间,从而影响污泥的活性和沉降性能,以及系统的脱氮除磷效果。
2. 硝化液回流(内回流)
在具有脱氮功能的工艺(如AAO)中,回流泵承担着输送“反应原料”的关键任务。
· 作用目的:将好氧池末端富含硝酸盐(NO₃⁻) 的混合液,大量回流至前端的缺氧池。
· 核心价值:实现生物脱氮。在缺氧池中,反硝化细菌以进水中的有机物为碳源,将硝化液带回的硝酸盐(NO₃⁻)还原为氮气(N₂)释放到空气中,从而去除水中的总氮(TN)。内回流比是脱氮效率最重要的控制参数之一。
3. 出水(上清液)回流
在一些特定工艺中用于稀释或调节水质。
· 作用目的:将处理后的部分出水回流至处理流程前端。
· 核心价值:
· 稀释高浓度进水:当进水浓度(如COD、氨氮)异常高或有毒有害时,回流出水可以稀释和缓冲冲击负荷。
· 提供反硝化碳源:当进水碳源不足时,出水中残留的微量有机物可作为补充碳源,辅助脱氮。
· 工艺特定需求:如在部分除磷工艺中,创造厌氧/好氧交替环境。
二、 工艺控制与运行调节的核心手段
回流泵是运行人员手中最直接、最有效的“调节阀门”之一。
· 调节回流比:通过变频器或阀门,精确控制污泥回流比(通常50%-100%)和内回流比(通常100%-400%),以适应进水水质水量的变化,动态优化脱氮除磷效果。
· 稳定二沉池运行:连续均匀的回流,可以防止二沉池内污泥淤积、板结,甚至发生反硝化上浮,确保泥水分离效果和出水清澈。
三、 系统稳定与安全保障
· 应对冲击负荷:当进水负荷突然增高时,可临时增大污泥回流比,快速增加生化池内的微生物总量,提升系统抗冲击能力。
· 防止污泥膨胀流失:当发生污泥膨胀时,调整回流策略是重要的应急控制手段之一。
四、 常用回流泵类型
由于其输送的介质通常含有活性污泥絮体、具有一定粘度和磨损性,对回流泵有特殊要求:
1. 潜水泵(潜水排污泵):
· 应用:最常见于污泥回流。直接安装在二沉池排泥井或回流污泥井中,结构紧凑,安装维护方便。
· 特点:需配备撕裂机构或大通道,以防纤维物缠绕堵塞。
2. 单螺杆泵:
· 应用:适用于高浓度、高粘度的污泥回流,或需要精确流量控制的场合。
· 特点:流量稳定、无脉动、对介质扰动小,但维护要求较高。
3. 轴流泵/混流泵:
· 应用:主要用于大流量、低扬程的硝化液内回流。通常安装在好氧池末端与缺氧池之间的渠道或管道上。
· 特点:效率高,非常适合输送大流量混合液。
总结
回流泵是污水处理生化系统的 “循环引擎” ,它完成了两件至关重要的事情:
1. 物质的循环:将活性污泥(微生物)和硝酸盐(反应物)精准地输送回需要它们的位置,构建了污染物降解的“生产线”。
2. 信息的反馈与调控:通过对回流量的调节,直接改变了系统的生物量、反应环境和代谢路径,是工艺调控最灵敏的“调节旋钮”。
可以说,没有高效可靠的回流泵,现代生物脱氮除磷工艺就无法稳定运行,出水水质(尤其是氮、磷指标)就难以达标。其运行状态直接反映了工艺的健康程度,是污水处理运营中需要重点监控和维护的核心设备。