硝化液回流的本质,是将好氧池硝化后的硝态氮,送去缺氧池进行反硝化,那么,这里就涉及到两个数值:
(1)缺氧池能处理多少氮;(2)回流送过去多少氮。

由于硝化液回流通常设在好氧池末端,因此回流携带的硝态氮浓度等于出水硝态氮浓度(在不知道硝态氮浓度的情况下,可用总氮浓度代入求近似值)。
要保证反硝化能最大程度的进行,那么回流送过去的底物(即硝态氮总量),就不能小于缺氧池可处理的硝态氮总量。
所以就能得到这样一个公式:

在整个系统完美运行的时候,可以取等号。
对公式进行简单的变换运算,就得到了计算回流比的公式:

是不是很简单?这公式根本就不需要去记,进、出水浓度的倍数减1。
有人会问你这公式对吗?
那我们把用去除率计算回流比的公式也简化一下:

分子分母同时乘以进水浓度N进:

结果是不是一样?
区别是,平时是直接用的总氮值进行计算,而严谨的公式应该以硝态氮进行计算,在不知道硝态氮的情况下,才用总氮去计算近似值。
在活性污泥法设计规范里,也有一个混合液回流量的计算公式:

对于公式中间复杂的这部分,

分子是体积×污泥浓度×脱氮速率,表示的是缺氧池可以反硝化掉的硝态氮总量,而分子是去除的氮浓度,所以比值也就是可处理的流量。
不过这里有一个地方难以理解,也是与设计手册上的分歧点,

那就是,分母下到底是应该用进水总氮浓度还是用出水总氮浓度?
在老王翻出来设计手册之前,使用的是进水总氮浓度,结果算的老王怀疑人生。

老王将缺氧池池容的计算公式代入至混合液回流量的公式中,于是得到了以下公式:

公式里,Nk/Nke表示进、出水凯氏氮浓度,Nt/Nte表示进、出水总氮浓度,于是Nt>Nk,Nte>Nke,那么Nk-Nte一定小于Nt-Nke。
即使减号后的参数都等于0,计算出来的混合液回流量也永远小于设计流量,也就是说回流比永远小于100%,这与我们熟悉的100~400%数值完全相悖。
所以老王才翻阅众多资料,最终在设计手册上找到了不同的答案。
而且老王是非常同意公式中使用出水总氮浓度值进行计算的,因为我们要计算的是回流量里携带硝态氮总量,自然被除的应当是回流液里的浓度值,而回流口在好氧末端,所以正好等于出水总氮浓度减去凯氏氮浓度。
至于规范里写的进水总氮浓度,老王觉得把“进水”理解成“硝化液进水”更合理,公式也就解释得通了。
那么最后还有一问题,你知道为什么,规范里计算混合液回流要减去污泥回流量,而用去除率计算回流比时却不扣除呢?