劉純顯 周云明 郭 偉 張冬曉 高艾香

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南 南陽(yáng) 473000；2.河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司，河南 南陽(yáng) 473000）

Orbal型氧化溝在處理酒精廢水過程中的脫氮效果研究

劉純顯1周云明1郭 偉2張冬曉2高艾香2

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南 南陽(yáng) 473000；2.河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司，河南 南陽(yáng) 473000）

通過對(duì)天冠集團(tuán)生物能源公司O rbal型氧化溝脫氮效果的追蹤觀察，分析氧化溝內(nèi)溶氧、有機(jī)負(fù)荷對(duì)硝化反硝化的影響，對(duì)生產(chǎn)車間提高O rbal型氧化溝脫氮效果提出建議。

O rbal型氧化溝；酒精廢水；脫氮

氧化溝（Oxidation Ditch，簡(jiǎn)稱OD）又名氧化渠，其構(gòu)筑物呈封閉的圓形或橢圓形構(gòu)型。氧化溝法處理有機(jī)廢水本質(zhì)上是常規(guī)活性污泥法的一種改型和發(fā)展，廣泛應(yīng)用于酒精、谷氨酸、檸檬酸、抗生素等二次有機(jī)廢水好氧生物處理過程[1]。近年來，憑借著其優(yōu)異的脫氮和去除有機(jī)物的效果，Orbal型氧化溝得到了廣泛的發(fā)展[3]。天冠集團(tuán)生物能源公司二級(jí)好氧處理工序采用Orbal型氧化溝處理酒精廢水，取得了比較好的效果，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。尤其是氧化溝的脫氮效果更佳，出水氨氮平均在3mg/L以下，通過長(zhǎng)期跟蹤分析各溝含氧量，有機(jī)負(fù)荷與脫氮效果的關(guān)系，在生產(chǎn)上可以相對(duì)簡(jiǎn)單的推斷出好氧處理的效果，并采取積極措施提高操作的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

1 天冠生物能源公司Orbal型氧化溝簡(jiǎn)介

天冠Orbal型氧化溝尺寸為L(zhǎng)×B×H=191×52.0×6.2（5.5）m，三溝渠類型，如上圖所示。

污水流經(jīng)中心島、然后依次進(jìn)入外溝、中溝、內(nèi)溝，經(jīng)處理后的污水進(jìn)入到二沉淀池中進(jìn)行泥水分離。污泥回流進(jìn)入中心島，然后進(jìn)入外溝。二沉池出水進(jìn)入絮凝沉淀池做物化處理，二沉池產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)配泥井后進(jìn)入池濃縮池再由臥螺離心機(jī)進(jìn)行分離，產(chǎn)生沼泥[5]。

充氧設(shè)備采用弧形表面曝氣機(jī)，內(nèi)、中溝連軸，共用一臺(tái)電機(jī)，安裝有6臺(tái)；外溝8臺(tái)，碟片吃水深度范圍均在50-55 cm左右，可以根據(jù)出水口溢流堰的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜苎蹩刂啤?/p>

運(yùn)行中，以各溝總體的氧含量而言，外溝為缺氧區(qū)，中溝為過渡區(qū)，內(nèi)溝為好氧區(qū)[2]，外溝平均流速應(yīng)大于0.25m/s，防止污泥沉淀，最佳平均流速為0.3m/s。

2 溶氧與氧化溝脫氮效果的關(guān)系

天冠Orbal型氧化溝中總共安裝了14臺(tái)弧形表面曝氣機(jī)，在整個(gè)氧化溝中形成外、中、內(nèi)溝均有局部的缺氧區(qū)和好氧區(qū)的特點(diǎn)，通過控制各曝氣機(jī)處的溶氧濃度調(diào)試其脫氮效果，趨勢(shì)如下

由上圖可以看出，在進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定的前提下，控制曝氣機(jī)處不同的溶氧濃度對(duì)氧化溝最終的氨氮去除有很大的影響，在DO=1-2mg/L時(shí)，TN曲線最靠下，表明此DO濃度下的脫氮效果最佳，脫氮率達(dá)到了91.8%，而對(duì)于DO=1-2mg/L的情況下，由于氧化溝中的溶氧水平較高，雖然在高溶氧條件下，硝化反應(yīng)得到了充分的進(jìn)行，但是對(duì)反硝化過程產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，硝酸鹽、亞硝酸鹽不能及時(shí)轉(zhuǎn)化為氨氣排出，造成最終的脫氮效果欠佳，同時(shí)大量的曝氣也浪費(fèi)了動(dòng)力。同理，當(dāng)整個(gè)氧化溝中的溶氧含量不足時(shí)，不但不能滿足硝化需要，還可能造成水流速度低，混合推動(dòng)力不足，進(jìn)而造成污泥沉積的嚴(yán)重后果，所以，保持氧化溝中的一定的溶氧范圍是非常重要的，過高過低都會(huì)造成生產(chǎn)上的波動(dòng)，影響正常運(yùn)行[4]。

3 污泥負(fù)荷與脫氮效果的關(guān)系

氧化溝是低污泥負(fù)荷運(yùn)行的典型工藝，為了保證廢水達(dá)標(biāo)，以往都是考慮污泥負(fù)荷值在0.05-0.15kgBOD/（kgMLSS.d）的范圍。這樣低負(fù)荷的處理工藝就決定了在處理工業(yè)酒精廢水是需要額外加水稀釋才能再處理，為了降低處理壓力，我們需要在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下盡可能的提高其負(fù)荷。在生產(chǎn)中，通過大量的統(tǒng)計(jì)，我們找出三個(gè)不同污泥負(fù)荷下的氨氮處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

從下圖可以看出，在污泥負(fù)荷NS=0.15kgBOD/（kgMLSS.d）時(shí)，Orbal型氧化溝中的脫氮效果最好，脫氮率都達(dá)到了90%以上，而超過此污泥負(fù)荷，處理效果大大降低，由于高的進(jìn)水負(fù)荷直接表現(xiàn)就是進(jìn)水量的增加，會(huì)造成氧化溝的水力停留時(shí)間減少，硝化和反硝化不充分，出水水質(zhì)也很難達(dá)標(biāo)。

4 總結(jié)

在Orbal型氧化溝中，溶氧在氧化溝中的含量水平對(duì)最終的脫氮效果影響非常大，通過增加曝氣機(jī)、改進(jìn)曝氣方式或升降水流液位控制溶氧水平，在氧化溝中形成穩(wěn)定的好氧、缺氧交替循環(huán)區(qū)間，可以在降低BOD的同時(shí)取得良好的脫氮效果[6]。

有機(jī)污泥負(fù)荷對(duì)Orbal型氧化溝來說，可以承受較大的短時(shí)間的沖擊，這是Orbal型氧化溝的優(yōu)點(diǎn)所在，但是，畢竟Orbal型氧化溝屬于低負(fù)荷運(yùn)行工藝，所以，在生產(chǎn)中，為了達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)上游來水需進(jìn)行進(jìn)行稀釋處理，保持較低的進(jìn)水負(fù)荷，這是目前仍然存在的問題。

[1]買文寧.生物化工廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]湯小玲，周揚(yáng)秋，梁新和.奧伯爾氧化溝設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題[R].第四屆給水排水青年學(xué)術(shù)年會(huì)，2000.

[3]張揚(yáng)，陳豪，等.Orbal氧化溝的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].環(huán)境工程，2009.

[4]鄧榮森.氧化溝污水處理理論與技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[5]區(qū)岳州.氧化溝污水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工出版社，2005.

[6]王新文，徐玉梅.奧貝爾氧化溝在縣級(jí)污水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)市政工程，2008（3）：46-47.

X703

A

1671-0037（2014）11-89-2

劉純顯（1968-），女，本科，助理工程師，研究方向：生物發(fā)酵技術(shù)。

周云明（1979-），男，本科，助理工程師，研究方向：生物發(fā)酵技術(shù)。