余映華

(江西省資溪縣環(huán)境監(jiān)測站)

前言

荷蘭DHV公司于60年代末發(fā)明了Carrousel氧化溝，這種氧化溝能保證溝內(nèi)平均流速＞0.3m/s，既有完全混合作用同時(shí)也有推流式的特征，之后，DHV公司經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新，在Carrousel氧化溝進(jìn)水端增加了一個(gè)前置缺氧段，開發(fā)了 Carrousel2000，改良型氧化溝是在Carrousel2000的進(jìn)水端增設(shè)厭氧池［1］，與傳統(tǒng)氧化溝相比其脫氮除磷效率大大提高［2］，且操作簡單，便于管理，在我國將具有廣闊的推廣應(yīng)用前景［1－3］。近年來修水發(fā)展迅速，與之而來的污水排放量也迅速增加，城區(qū)污水量達(dá)6.28萬噸/日。城區(qū)人口12萬，預(yù)計(jì)2020年達(dá)20萬，生活水平的提高使污水中的氮和磷的含量明顯增加，修水縣污水處理廠傳統(tǒng)的氧化溝工藝由于充氧不足及水流速度不夠和沒有針對(duì)性的脫氮除磷的構(gòu)筑等缺點(diǎn)，在除磷和除氮方面存在明顯缺陷，導(dǎo)致修河局部水體氮含量超標(biāo)。因此，污水處理廠污水處理工藝的改良勢在必行。

1 污水水質(zhì)水量特征

1.1 進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)

該城市排水系統(tǒng)匯集的污水由居民的生活污水和位于城區(qū)內(nèi)的工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)廢水以及部分的降水所組成，根據(jù)對(duì)北城區(qū)修江路、北門路、東門路排污口及南城區(qū)部分企業(yè)排污口生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)、固體懸浮物濃度(SS)、氨氮(NH3－N)的監(jiān)測可推算出進(jìn)水質(zhì)大概情況如表1:

表1 進(jìn)水水質(zhì) 單位:mg/L

1.2 設(shè)計(jì)流量

修水縣目前工業(yè)主要以新型材料、農(nóng)產(chǎn)品加工為主，生活用水量與工業(yè)用水量之比類比于同類城市為9:1。由于目前北城區(qū)采用合流制管道、南城區(qū)雨水分流制管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，在今后污水收集系統(tǒng)的完善后，污水量將會(huì)提高。綜合考慮各方面因素，該污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為3萬m3/d。

2 污水處理工藝

修水縣污水處理廠主要污水處理工藝如圖1:

圖1 污水處理工藝流程

來自城市管道的污水首先經(jīng)過粗格柵去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，提升泵選用潛污泵，將污水提升至細(xì)格柵沉砂池，細(xì)格柵進(jìn)一步去除污水中較小顆粒的懸浮物、漂浮物，采用旋流式沉砂池去除污水中大于0.2mm粒徑，密度2.65t/m3的砂粒，處理后的污水流入改良型氧化溝，首段厭氧池流入經(jīng)預(yù)處理的污水和從二沉池回流的含磷污泥，聚磷菌在此池中大量的釋放磷，使污水中的磷的含量升高，溶解性的有機(jī)物濃度下降，氨氮因細(xì)胞的合成而含量減少，缺氧池中反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)物作為碳源，將大量的NO2－N和NO3－N還原為N2，BOD5濃度下降，NO3－N濃度降低，在好氧池中，BOD繼續(xù)下降，而有機(jī)氮被硝化使氨氮的含量下降，其中的磷因?yàn)楹醚跷锥看蟠蠼档?，好氧池和缺氧池的?nèi)循環(huán)保證了脫氮和除磷的效果。經(jīng)改良型氧化溝處理的污水進(jìn)入輻流式沉淀池完成混合液分離和污泥部分濃縮，經(jīng)處理的水從潷水器至消毒渠，經(jīng)紫外線消毒后排放到修河。工藝處理后的剩余污泥采用帶式濃縮脫水一體機(jī)濃縮脫水。

3 結(jié)果分析

(1)COD處理效果分析

3月1日到3月29日COD的濃度變化如圖2:

圖2 3.1－3.29日 COD進(jìn)出水濃度變化圖

圖2表明:COD的進(jìn)水濃度范圍為182－198 mg/L，出水濃度范圍為41－53 mg/L，COD的去除率在72.959－77.838%，平均去除率為 75.678%，平均出水濃度為46 mg/L，而一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)為60 mg/L。處理效果達(dá)標(biāo)。在3月8日COD進(jìn)水濃度達(dá)到最高值198mg/L，出水濃度為53mg/L，分析其原因可能是進(jìn)水流量過大導(dǎo)致，可適當(dāng)增加曝氣量予以解決。

(2)BOD處理效果分析

3月1日到3月29日COD的濃度變化如圖3:

圖3 3.1－3.29日 BOD進(jìn)出水濃度變化圖

BOD的進(jìn)水與出水含量見圖3，圖3表明:BOD的進(jìn)水濃度范圍為87.2－98.8 mg/L，出水濃度范圍為14.2 －16.9 mg/L，BOD 的去除率在 81.42 －84.6%，平均濃度為92.1 mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)為20 mg/L。處理效果達(dá)標(biāo)。在3月8日BOD進(jìn)水濃度達(dá)到最大值98.8，分析其原因可能是當(dāng)日進(jìn)水流量偏大造成，同樣可增加曝氣量予以解決。

(3)NH3－N的處理效果分析

3月1日到3月29日COD的濃度變化如圖4:

圖4 3.1－3.29日NH3－N進(jìn)出水濃度變化圖

圖4表明:NH3－N的進(jìn)水濃度范圍為18.55－2.35 mg/L，出水濃度范圍為 5.21 －8.67 mg/L，NH3－ N的去除率在58.93－67.77%，出水平均濃度為 6.99 mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)為8 mg/L，處理效果達(dá)標(biāo)。

(4)TP的處理效果分析

3月1日到3月29日TP的濃度變化如圖5:

圖5 3.1－3.29日NH3－N進(jìn)出水濃度變化圖

圖5表明:TP的進(jìn)水濃度范圍為0.64－0.83 mg/L，出水濃度范圍為 0.15 －0.25 mg/L，去除率在 66.67－76.92%，出水平均濃度為0.21 mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)為1 mg/L，可達(dá)標(biāo)排放。TP的進(jìn)水濃度已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)的1 mg/L，分析其原因，可能是城市管道的合流制，導(dǎo)致C/P偏低?？筛某鞘泄芫W(wǎng)合流制為分流制。

(5)TN的處理效果分析

3月1日到3月29日TP的濃度變化如圖6:

圖6 3.1－3.29日NH3－N進(jìn)出水濃度變化圖

圖6表明:TN的進(jìn)水濃度范圍為23.78－29.58 mg/L，出水濃度范圍為 14.32 －18.54 mg/L，去除率在34.22 －44.04%，出水平均濃度為 16.54 mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)為20 mg/L，可達(dá)標(biāo)排放。

(6)其他污染物的處理效果

該改良型氧化溝對(duì)SS的去除效果可達(dá)到90%以上，對(duì)硫化物的去除率能達(dá)到70%以上，對(duì)動(dòng)植物油的去除率能達(dá)到94%以上，對(duì)陽離子表面活性劑的去除率能達(dá)到87%以上，均符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

采用改良型氧化溝工藝處理城市污水具有出水穩(wěn)定，適用于各種規(guī)模的城市污水處理廠。COD的平均出水濃度為46 mg/L，小于限值60 mg/L。BOD的平均濃度為15.3 mg/L，小于限值20 mg/L。NH3－N的平均出水濃度為6.99 mg/L小于限值8 mg/L。TP平均出水濃度為0.21 mg/L，限值為1 mg/L。TN平均出水濃度為16.54 mg/L，限值為20 mg/L，均可達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過改良型氧化溝處理的城市污水能達(dá)到GB18918－2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的B標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 建議

在此改良氧化溝工藝運(yùn)行期間，出水穩(wěn)定，對(duì)污染物的平均去除率高，但也存在以下不足:

二沉池污泥上浮:由于進(jìn)水水量不穩(wěn)定，當(dāng)進(jìn)水量過低時(shí)二沉池中的SRT過長，同時(shí)溝內(nèi)的溶解氧和硝化液回流控制不合適，在二沉池中發(fā)生較強(qiáng)的反硝化作用，導(dǎo)致污泥上浮;

冬季持續(xù)低溫天氣使污染指標(biāo)的去除率降低:溫度過低，影響氧化溝內(nèi)的微生物正常生長，從而使污水指標(biāo)去除率降低;

經(jīng)處理后的污水直接排入修河而沒有進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理再生利用，浪費(fèi)水資源;

城北區(qū)污水管道為合流制，導(dǎo)致碳磷比低，TP濃度過低，從而沒有進(jìn)一步發(fā)揮此改良工藝的優(yōu)勢。

針對(duì)以上不足，分別提出建議:

可加強(qiáng)排泥，增大硝化液回流，來減少二沉池污泥上浮現(xiàn)象［4－5］;

在滿足微生物生長需要前提下嚴(yán)格控制曝氣量，減少熱量損失［4］;

當(dāng)?shù)卣哟筚Y金和技術(shù)投入，對(duì)出水進(jìn)行進(jìn)一步深度處理，達(dá)到節(jié)約水資源的目的;

建議政府盡早對(duì)城北區(qū)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，改合流制為雨水分流制，解決問題。

［1］趙書華，李長坤，李寶臣，陳順杰.改良型 carrousel2000氧化溝工藝的優(yōu)化控制［J］.江蘇環(huán)境科技.2004，03.

［2］彭永臻，侯紅勛，喬海兵，王少坡.改良型Carrousel氧化溝工藝生物脫氮除磷效果研究.

［3］周少奇.《環(huán)境生物技術(shù)》［M］.北京:科學(xué)出版社，2003.15 －23.

［4］李思敏，李艷平，秦衛(wèi)峰，等.改良氧化溝工藝處理城市污水的優(yōu)化控制［J］.中國給水排水，2008，24(10):91－94.

［5］李亞峰，晉文學(xué).城市污水處理廠運(yùn)行管理［M］.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2005，40 －41.