تعريف عودة الحمأة
  يتم فصل عودة الحمأة عن طريق الترسيب الثانوي (أو منطقة الترسيب) ، وإعادة تدفق الحمأة المنشطة إلى خزان التهوية. في بعض الأحيان ، تعود الحمأة إلى خزان التجديد قبل إعادة تهوية الحمأة لاستعادة قدرة امتزاز الحمأة المنشطة.نسبة العودة إلى الحمأة هي نسبة كمية العودة إلى الحمأة إلى كمية المياه المدخلة إلى حوض التهوية.عندما تتغير جودة المياه العائدة ، من المأمول أن تكون نسبة العائدة قابلة للتكيف في أي وقت.مياه الصرف الصحي في الحمأة المنشطة عموما للبقاء أكثر من 8h، بعد نوع من ضبط نسبة التدفق العائد، تأثيرها في كثير من الأحيان لا يمكن أن تظهر على الفور، تحتاج إلى بضع ساعات قبل أن يتفاعل.لذلك ، من خلال ضبط نسبة التدفق العائد ، لا يمكن التكيف مع التغيرات في جودة مياه الصرف الصحي في أي وقت ، وعادة ما يتم الحفاظ على نسبة التدفق العائد ثابتة.ومع ذلك ، في إدارة تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، من خلال تعديل نسبة التدفق العائد كوسيلة فعالة للطوارئ للتعامل مع الحالات المفاجئة.
 نظرًا لأن عودة الحمأة هي حلقة عملية رئيسية في محطة معالجة مياه الصرف الصحي لضمان جودة المياه المخرجة ، لذلك في حالة تغير كمية المياه ونوعية المياه بشكل كبير ، كيفية التحكم في معدل عودة الحمأة المنشطة ونسبة العودة تصبح مفتاح عملية التشغيل ، بمجرد عدم السيطرة بشكل صحيح ، فإن تشغيل محطة المياه بأكملها سيواجه خطر الشلل.من خلال عودة الحمأة ، يتم إعادة الحمأة التي ترسب مع دخول المياه من الخلية الكيميائية الحيوية إلى الخلية الثانية إلى النظام للحفاظ على كمية ثابتة من الحمأة المنشطة (MLSS) وعملية المعالجة العادية.في العملية والعملية الفعلية ، نظرًا لأن تدفق الحمأة العائدة له علاقة كبيرة بكمية المياه المدخلة ، غالبًا ما يتم استخدام نسبة الحمأة العائدة إلى تدفق المياه المدخلة لتوضيح حجم التدفق ، ويسمى نسبة تدفق الحمأة العائدة ، ويمثل R.
مراقبة نظم إعادة تدفق الحمأة
وهناك أربع طرق محددة هي:
1 ، الحفاظ على الحمأة عودة تدفق QR ثابت
  معدل العودة الثابت هو الطريقة الأكثر شيوعا وأبسط التحكم. وعادة ما يمكن التحكم في كمية الحمأة العائدة خلال النهار والليل على اثنين من قيم الإعداد المختلفة.
 هذه الطريقة لا تأخذ في الاعتبار التغيرات في تحميل المياه المدخلة ، ولكن التحكم في تدفق الحمأة بمعدل تدفق معين ، وبالتالي فهي ليست طريقة التحكم المثلى ، وهي أكثر ملاءمة لتدفق المياه المدخلة Q ثابت نسبيا أو تقلبات ضيقة. 
على سبيل المثال، محطة معالجة مياه الصرف الصحي الكبيرة العامة، وتدفق المياه التداخل التغيرات الصغيرة نسبيا، ويمكن من خلال المضخة قبل جمع آبار المياه والأنابيب لتخزين المياه، لتحقيق التوازن في المياه التداخل، في مستوى السائل يمكن تحملها تدفق ثابت، في هذا الوقت باستخدام التحكم QR الثابت بسيطة وسهلة لتحقيق.ومع ذلك ، إذا كان تدفق المياه الداخل يتغير بشكل كبير ، فإنه سيؤدي إلى إعادة توزيع الحمأة في خزان الترسيب الثاني وخزان التفاعل البيولوجي ، مما يخلق سلسلة من المشاكل.عندما يزداد Q ، سيتم نقل الحمأة في جزء من خزان التفاعل البيولوجي إلى خزان الترسيل الثاني ، مما يقلل من MLSS ، ولكن في هذه الحالة ، يحتاج خزان التفاعل البيولوجي إلى MLSS أعلى لمعالجة مياه الصرف الصحي المتزايدة ؛ في الوقت نفسه ، فإن زيادة الحمأة في خزان الترسيل الثاني سيؤدي إلى ارتفاع مستوى الحمأة ، وقد يكون هناك احتمال فقدان الحمأة.عندما ينخفض Q ، سيتم نقل جزء من الحمأة من خزان الترسيب الثاني إلى خزان التفاعل البيولوجي ، مما يزيد من MLSS ، ولكن في هذه الحالة ، لا تحتاج خزان التفاعل البيولوجي إلى MLSS عالية جدًا.
2 ، الحفاظ على الحمأة العودة نسبة R ثابتة
  مع تدفق المياه المدخلة Q في نسبة معينة للسيطرة على كمية الحمأة العائدة، إذا كان تركيز الحمأة العائدة RSSS ثابتة، ثم MLSS يمكن أن تبقى ثابتة أيضا. ولكن وفقا للعلاقة بين تركيز الحمأة العائدة RSSS والحمولة السطحية للخلية الثانية Q / A ، ومعلمات أداء ترسب الحمأة k ، n ، يمكننا أن نجد أن تركيز الحمأة العائدة يتغير مع تغير الحمولة السطحية للخلية الثانية ، وأداء ترسب الحمأة ، ومن الصعب الحفاظ على MLSS ثابت.الدراسات ذات الصلة لتحليل تأثير التحكم في QR الثابت والتحكم في R على نظام الحمأة المنشطة ، يفترض أن الحمل السطحي للخلية الثانية Q / A هو 0.6 ، ونسبة العودة R = 40٪ ، MLSS = 4000mg / L ، وظلت خصائص ترسب الحمأة ثابتة (k = 20 ، n = 0.3) ، ثم استخدم العلاقة المذكورة أعلاه لحساب التغير في MLSS ، وحساب تحميل الحمأة F / M وتغير الحمل الصلب للخلية الثانية.وترد البيانات المحددة في الجدول التالي:
  تأثير التحكم في معدل العودة الثابت ونسبة العودة الثابتة للحمأة عند تغير كمية المياه (SVI ثابت)  من البيانات التجريبية ، سواء كان تنفيذ التحكم في معدل التدفق الثابت أو تنفيذ التحكم في نسبة التدفق الثابت ، فإن تغير كمية المياه يسبب تغييرات MLSS و F / M متسقة ، أي:
  زيادة تدفق المياه الداخلة ، انخفاض MLSS ، وارتفاع F / M بسرعة ؛  انخفاض تدفق المياه الداخلة ، وارتفاع MLSS ، وانخفاض F / M بسرعة.


 من نطاق التغيير ، من خلال التحكم في معدل العودة الثابت للحمأة QR ، تسبب تغير كمية المياه في تغييرات كبيرة في MLSS و F / M ، وهو أمر غير سلبي للتشغيل المستقر للخلية البيولوجية ، ولكن الحمولة الصلبة للخلية الثانية يمكن أن تظل ثابتة ، مما يفيد التشغيل المستقر للخلية الثانية. 
 بالمقارنة مع نسبة العودة الثابتة للحمأة R التحكم ، على الرغم من تحسين قدرة خلية التفاعل البيولوجي على التغير في كمية المياه ، إلا أن تأثيرها على تشغيل خزان الترسيب الثاني كبير نسبيا. 
 باختصار ، سواء كان الثابت QR ، أو الثابت R ، ليس هو الخيار الأفضل للتحكم في تدفق الحمأة ، يجب على المشغلين أيضًا اعتماد استراتيجية تحكم أكثر نشاطًا وفقا لتغير الظروف التقنية لضمان التشغيل المستقر والكفء لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي. 
3، الحفاظ على تركيز الحمأة الخليط ثابت MLSS
  في طريقة الحمأة المنشطة ، يتم التحكم في MLSS عادة في حوالي 3000 ملغ / ل. ويعني ما يسمى بالتحكم الثابت لـ MLSS أن تحافظ على قيمة هدف معينة لـ MLSS قدر الإمكان.
 يمكن للمشغل حساب كمية التدفق العائد اللازمة لتحقيق MLSS للقيمة المستهدفة على أساس القيمة المستهدفة لتدفق المياه Q وتركيز الحمأة العائدة RSSS وتركيز الحمأة المختلطة MLSS ، ثم التحكم في هذه الكمية. 
وتجدر الإشارة إلى أن نطاق التحكم وفترة التحكم الفعالة للتحكم في MLSS الثابت محدودة بمخزون الحمأة في حوض الترسيب الثاني.
 عندما تكون كمية المياه المدخلة صغيرة جدًا ، فإن وقت بقاء الحمأة في حوض الترسيب الثاني قد يؤدي إلى ارتفاع الحمأة أو انخفاض جودة الحمأة ونشاطها ؛  عندما يكون تدفق المياه الداخل كبيرًا ، لا يمكن للبركة الثانية توفير كمية كافية من الحمأة العائدة.
  
 وبالتالي ، لا يمكن تحقيق رقابة صارمة ثابتة على MLSS إلا بإعداد حوض تخزين الحمأة العائدة. 
4- الحفاظ على حمولة الحمأة F / M ثابت
  والتحكم الثابت في F/M هو تحكم يبقي نسبة الكتلة العضوية F إلى الكتلة الحيوية الميكروبية M في نطاق مناسب. 
مقارنة بالتحكم الثابت MLSS ، تتطلب هذه التحكم إنشاء خزان تخزين الحمأة العائدة.ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، من الصعب تحقيق التحكم في F / M الثابت عندما يتغير كمية المياه المدخلة بشكل كبير (على سبيل المثال ، أكثر من 20٪).
 تجدر الإشارة إلى أن التحكم الثابت MLSS ، أو التحكم الثابت F / M ، يتم ضبط نسبة التدفق العائد وفقا لـ RSSS و MLSS. 
 مقارنة الدراسات ذات الصلة بين التحكم الثابت MLSS والتحكم الثابت F / M ، على افتراض أن الحمولة السطحية للخلية الثانية Q / A هي 0.6 ، ونسبة العودة R = 40٪ ، MLSS = 4000mg / L ، وبقاء خصائص ترسب الحمأة ثابتة (k = 20 ، n = 0.3) ، والحفاظ على MLSS أو F / M ثابتة عند تغيير كمية المياه ، ونسبة العودة المطلوبة R ، والآثار الأخرى الناتجة عن ذلك ، والنتائج المبينة في الجدول أدناه. 
تأثير التحكم في إعادة تدفق الحمأة الثابتة لـ MLSS و F/M الثابتة عند تغير كمية المياه (SVI ثابت)
  من بيانات الجدول أعلاه يمكن أن نعرف أنه عند تنفيذ التحكم الثابت MLSS ، يتأثر كل من خزان التفاعل البيولوجي وخزان الترسيل الثاني إلى حد ما ، ولكنه يمكن أن يتكيف مع التغيرات الكبيرة في التدفق ، مما يتطلب قدرة تخزين الحمأة الثانية قوية. عند تنفيذ التحكم في F / M الثابت ، مناسبة للتغير في كمية المياه ، يمكن ضمان استقرار النظام البيولوجي ، وله تأثير معين على حوض الترسيب الثاني ، مثل تغير كمية المياه أكثر من 20٪ ، فإن التحكم في F / M الثابت غير قابل للتطبيق.وفقًا للظروف ، يمكن تعديل معدل التدفق العائد أو نسبة التدفق العائد بشكل منتظم أو في أي وقت ، مما يجعل النظام دائمًا في حالة أفضل ، ولكن مما يزيد من صعوبة التحكم في التشغيل.
مقارنة أساليب التحكم في تدفق الحمأة
  تحليل شامل لأثر أربع طرق التحكم في تدفق الحمأة العائدة على أداء النظام عند تغير كمية المياه: التحكم في معدل التدفق الثابت QR ، التحكم في نسبة التدفق الثابت R ، التحكم في MLSS الثابت ، التحكم في F / M الثابت ، والنتائج هي كما يلي: تأثير استراتيجيات عودة الحمأة المختلفة على أداء النظام عند تغير كمية المياه  1 ، الحفاظ على الحمأة عودة تدفق QR ثابتة للسيطرة
ينظر بشكل رئيسي في استقرار حوض الترسيب الثاني ، ولكن تأثير كبير على حوض التفاعل البيولوجي ، والتكيف مع تغير كمية المياه ليست قوية.
  
2 ، الحفاظ على نسبة العودة R ثابتة للتحكم
  هو خيار جيد ، مع التحكم في MLS الثابت ، التأثير على تحميل الحمأة F / M هو أكبر ، وقد يؤثر على تأثير المعالجة ، ولكن التأثير على حوض الترسيب الثاني هو صغير. وهذه استراتيجية التحكم لديها قدر من التكيف مع تغير كمية المياه.
3- الحفاظ على MLS ثابتة للسيطرة
  لا شك أنه استراتيجية تحكم أفضل ، مع التكيف الجيد مع تغير كمية المياه ، والتأثير العام على النظام صغير ، ولكن هناك متطلبات معينة للخزان الثاني ، والحاجة إلى تحمل حمولة سطحية صلبة كبيرة ، ومساحة تخزين الحمأة كافية. 
4- الحفاظ على F / M ثابتة للسيطرة
  على الرغم من أن تحميل الحمأة يمكن ضمان الاستقرار النسبي ، ومفيد للمعالجة البيولوجية ، إلا أن تأثيرها على الأداء الآخر للنظام كبير ، ومتطلبات قدرة المرفق عالية ، غير مناسبة للتغيرات الكبيرة في كمية المياه ، وبالتالي فإن استخدام استراتيجية التحكم هذه محدودة للغاية. 
 باختصار ، فإن التحكم في نسبة العودة الثابتة R والتحكم في MLSS الثابت هي استراتيجية جيدة للتحكم في العودة إلى الحمأة. 
إذا كان تصميم العملية يسمح بتغيير F / M معين ، فيمكن اختيار استراتيجية التحكم في نسبة العودة الثابتة R ؛
2، إذا كان هناك فائض من قدرة خزان الترسيب الثاني، يمكنك اختيار استراتيجية التحكم MLS ثابتة؛
إذا كان التغيير في كمية المياه ضئيلًا ، وقدرة نظام العودة تلبي المتطلبات ، فيمكن اختيار استخدام التحكم في QR العودة الثابت والتحكم في F / M الثابت.
المصدر: شركة هون تاي هوي مجموعة التكنولوجيا المحدودة