一(yi)、什么(me)是(shi)水力停留時間HRT

水(shui)力停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)（Hydraulic Retention Time）簡寫作HRT，水(shui)處(chu)理(li)(li)工藝名詞，水(shui)力停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)是指待處(chu)理(li)(li)污水(shui)在反應器內(nei)的(de)平(ping)均停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)，也(ye)就(jiu)是污水(shui)與(yu)生物反應器內(nei)微生物作用的(de)平(ping)均反應時(shi)間(jian)。

對(dui)于生物處理(li)，HRT要(yao)符合相應(ying)(ying)工藝要(yao)求，否(fou)則(ze)水(shui)力停留(liu)時間不足，生化反(fan)應(ying)(ying)不完全，處理(li)程(cheng)度(du)較弱(ruo)；水(shui)力停留(liu)時間過(guo)長(chang)則(ze)會導致系統污(wu)泥老化。

表 不同污(wu)水處理工藝HRT

當處理(li)效果不佳時(shi)，可參照設計值進行HRT的校核(he)，校核(he)水(shui)力停留(liu)時(shi)間(jian)時(shi)，水(shui)量(liang)(liang)應該(gai)算上污泥回(hui)流量(liang)(liang)。若HRT過(guo)小(xiao)(xiao)，應緩慢(man)減(jian)小(xiao)(xiao)污水(shui)量(liang)(liang)，過(guo)大則緩慢(man)加大污水(shui)量(liang)(liang)。注意，污水(shui)量(liang)(liang)的增減(jian)都應緩慢(man)變動，否則造成系(xi)統的沖擊負荷；由于污水(shui)處理(li)任務艱巨，不要(yao)輕易減(jian)小(xiao)(xiao)進廠(chang)污水(shui)量(liang)(liang)，而是(shi)在回(hui)流量(liang)(liang)上做出調整。

在(zai)傳統(tong)的活性污(wu)(wu)泥法中(zhong)，水(shui)力停(ting)留(liu)時間很大程度上決(jue)定了污(wu)(wu)水(shui)的處理(li)程度，因為(wei)它決(jue)定了污(wu)(wu)泥的停(ting)留(liu)時間；而(er)在(zai)MBR法即膜(mo)(mo)生物反應器中(zhong)，由于(yu)膜(mo)(mo)的分離作用，使(shi)得微生物被完全阻隔在(zai)了反應池內，實(shi)現了水(shui)力停(ting)留(liu)時間和污(wu)(wu)泥齡的完全分離！

二、水力(li)停留(liu)時(shi)間HRT的計算

污水處理中的(de)水力(li)停留(liu)時間其實分(fen)兩(liang)種的(de)，一(yi)個叫(jiao)名(ming)義水力(li)停留(liu)時間，一(yi)個叫(jiao)實際(ji)水力(li)停留(liu)時間！

1、名(ming)義水力停留時間

顧名思義，名義水(shui)力(li)(li)停留時(shi)間(jian)就是(shi)定義中(zhong)的停留時(shi)間(jian)的計算，即水(shui)力(li)(li)停留時(shi)間(jian)等(deng)于污水(shui)處理系統(tong)有效容積與進水(shui)流(liu)量之比：

如果(guo)污水(shui)(shui)處理系統的(de)有效容積為(wei)V（m3），Q為(wei)每小時(shi)進水(shui)(shui)量（m3/h），則水(shui)(shui)力停留時(shi)間公式為(wei)：

HRT = V / Q 

2、實(shi)際水(shui)力停留時間

實(shi)際水力(li)停留時間即為污(wu)(wu)(wu)水處理(li)系(xi)統(tong)中污(wu)(wu)(wu)水的(de)實(shi)際停留的(de)實(shi)際，是(shi)需要考慮污(wu)(wu)(wu)泥回(hui)流的(de)量的(de)：

如(ru)果(guo)污水處理系(xi)統的(de)有(you)效容積為(wei)V（m3），Q為(wei)每(mei)小時(shi)(shi)進水量（m3/h），R為(wei)污泥(ni)回(hui)流比，則水力(li)停留時(shi)(shi)間公式為(wei)：：

HRT = V / （1+R）*Q 

那(nei)在脫氮(dan)系統中，缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)的(de)實際水力停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)到底算不算內(nei)(nei)回流呢(ni)？這個(ge)問題其實一(yi)直有爭(zheng)議(yi)，實際缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)水力停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)計算中內(nei)(nei)回流是(shi)不算到公式(shi)中的(de)，在污托(tuo)邦社區中筆(bi)者也解釋(shi)過推算過程，以(yi)供(gong)大(da)家參考(kao)：對于缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)的(de)停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)，文獻中也沒有詳細的(de)介(jie)紹，規(gui)范(fan)中也只是(shi)給(gei)了一(yi)個(ge)范(fan)圍，缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)計算，外回流R是(shi)要計算到內(nei)(nei)的(de)，這個(ge)是(shi)沒有異(yi)議(yi)的(de)，一(yi)般認(ren)為進(jin)水量是(shi)（1+R）*Q，所以(yi)，一(yi)般認(ren)為缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)HRT=V/（1+R）*Q！

但是(shi)缺氧池的(de)停留時間到底算(suan)不算(suan)內回流，我(wo)(wo)們(men)按(an)宏觀上看的(de)，假如內回流比r=4或(huo)N，我(wo)(wo)們(men)就(jiu)認(ren)為水是(shi)回流4次(ci)(ci)或(huo)N次(ci)(ci)的(de)，所以，雖然每(mei)一次(ci)(ci)停留時間短，但是(shi)4次(ci)(ci)或(huo)N次(ci)(ci)加起來，停留時間是(shi)一樣(yang)的(de)，抵消了內回流的(de)影響！所以，內回流是(shi)不計算(suan)到公式中的(de)！

三、水力停留時間HRT對脫氮的影響

A2/O工藝在較長HRT條件對NH3-N有(you)很好(hao)的(de)(de)去除效(xiao)果，HRT過(guo)短，反(fan)(fan)(fan)應池(chi)中各微生物種群沒有(you)充分的(de)(de)時間生長，污泥流失(shi)過(guo)快，硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應和反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應都沒有(you)得到充分的(de)(de)進行(xing)。當HRT達(da)到一定(ding)的(de)(de)值時，已足夠(gou)各反(fan)(fan)(fan)應器內的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應充分進行(xing)，再增加HRT，也只能是增加經濟負擔(dan)，對脫氮作用沒有(you)更顯著的(de)(de)效(xiao)果。

但是，通過(guo)對膜生物反應器復(fu)合工藝(yi)的研究指出(chu)，試驗選定的HRT范圍內（4.97h-8.70h），系統(tong)(tong)對TN的去除(chu)率隨著HRT的減少而增加(jia)(jia)。這是因為長HRT條件下，系統(tong)(tong)的有機(ji)負(fu)荷率降(jiang)低，會使生物的內源呼吸(xi)加(jia)(jia)劇，影響污泥(ni)的活性，最終(zhong)降(jiang)低系統(tong)(tong)對污染物去除(chu)效果(guo)。降(jiang)低HRT可使系統(tong)(tong)的有機(ji)負(fu)荷率提(ti)(ti)高(gao)，進而使系統(tong)(tong)反硝化的能(neng)力增強，最終(zhong)提(ti)(ti)高(gao)氮(dan)的處理效果(guo)。

四、水(shui)力停留時(shi)間HRT對除磷的影響

在SBR工藝(yi)中，HRT對(dui)(dui)PO3-4-P的(de)去(qu)除(chu)效(xiao)果影(ying)響較小，該(gai)工藝(yi)對(dui)(dui)PO3-4-P沒有(you)明(ming)顯的(de)去(qu)除(chu)效(xiao)果。這可能是(shi)由于(yu)(yu)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化菌(jun)與聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)同屬異養菌(jun)，由于(yu)(yu)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化菌(jun)能夠先(xian)于(yu)(yu)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)吸(xi)收和利(li)用(yong)VFA進行反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化脫(tuo)氮，并(bing)且(qie)聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)對(dui)(dui)于(yu)(yu)碳源的(de)要求要嚴于(yu)(yu)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化菌(jun)，即易(yi)降解有(you)機(ji)物優先(xian)被反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化菌(jun)利(li)用(yong)，導致聚(ju)(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)吸(xi)附的(de)碳源較少，相應地VFA也較少，在厭(yan)氧下轉化生成的(de)PHB（聚(ju)(ju)β-羥基丁酸）就減(jian)少，從而需(xu)要釋放的(de)磷(lin)(lin)產(chan)生的(de)能量就相對(dui)(dui)減(jian)少。

通過對(dui)A2/O工藝的(de)(de)(de)(de)研究，HRT升高(gao)(gao)，TP去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率不(bu)(bu)一定升高(gao)(gao)，而是呈現先升高(gao)(gao)后降低的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢，HRT為(wei)8h時(shi)，TP去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率最(zui)高(gao)(gao)，去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)果(guo)最(zui)好。當HRT升高(gao)(gao)至12h時(shi)，TP去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率呈現下降趨勢，除(chu)(chu)(chu)(chu)磷效(xiao)果(guo)惡化(hua)。這就說明了較長的(de)(de)(de)(de)HRT有(you)利于TP的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)。但隨(sui)HRT的(de)(de)(de)(de)增大，TP去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率逐漸減(jian)小，還會對(dui)TP的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)有(you)不(bu)(bu)利影響。這可能是因為(wei)HRT太大的(de)(de)(de)(de)話，產生污泥膨脹，在碳(tan)源一定的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，硝化(hua)細(xi)菌(jun)與聚磷菌(jun)之間(jian)就會形成較為(wei)激(ji)烈的(de)(de)(de)(de)競(jing)爭，而聚磷菌(jun)的(de)(de)(de)(de)存(cun)活能力低于硝化(hua)細(xi)菌(jun)，所以就會造成聚磷菌(jun)的(de)(de)(de)(de)死亡(wang)，不(bu)(bu)利于吸(xi)磷作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)進行，因此，HRT增大，TP的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率提高(gao)(gao)幅度逐漸減(jian)小。

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