王玲
摘要:指出了氧化溝技術(shù)在城市污水處理中得到廣泛的應(yīng)用。分析了DE型氧化溝設(shè)計(jì)情況和在實(shí)際運(yùn)行中存在的問題,并提出了幾條有效改進(jìn)措施,以選擇最佳運(yùn)行工況,使改造后的處理效率得到了提高.出水水質(zhì)達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:城市;污水處理廠;氧化溝;應(yīng)用
中圖分類號(hào):X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2016)08-0041-02
1.引言
氧化溝(Oxidation Ditch)是活性污泥法的一種變形工藝,該工藝將一系列生物化學(xué)過程集中在一個(gè)閉合環(huán)路中,如硝化、反硝化、碳源代謝等,采用連續(xù)式反應(yīng)池的原理,是一個(gè)連續(xù)循環(huán)完全混合的流程。氧化溝工藝通常不需要初沉池,采用的多是延遲曝氣,由于曝氣池呈封閉的溝渠形,污水和活性污泥混合液會(huì)在其中循環(huán)流動(dòng),因此,該工藝被形象的稱之為“氧化溝”或“氧化渠”.又叫“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。
2.氧化溝工藝的特點(diǎn)
氰化溝在實(shí)際應(yīng)用中的主要形式為卡塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、交替式工作氧化溝、一體化氧化溝等,不同類型的氧化溝工藝差異較大,歸納起來氧化溝工藝的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1工藝流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行管理方便
氧化溝工藝與其它污水處理方法相比,具有出水水質(zhì)好,基建投資省、流程簡(jiǎn)單、操作方便、工藝可靠性強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。氧化溝基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低,較普通活性污泥法成本運(yùn)行和基建費(fèi)要低30%~50%和40%~60%。
2.2耐沖擊負(fù)荷,污泥性質(zhì)穩(wěn)定
氧化溝工藝可以接受高濃度的生活污水和有機(jī)生產(chǎn)性廢水.有較好地承受水量和水質(zhì)的沖擊負(fù)荷能力,尤其對(duì)于生產(chǎn)廢水處理效果較好。氧化溝工藝適應(yīng)于硝化-反硝化生物處理工藝,具有較明顯的溶解氧濃度梯度,據(jù)有關(guān)資料反應(yīng),氧化溝工藝的能耗比活性污泥法降低20%。
2.3適應(yīng)性強(qiáng)
具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷,對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性。具有較高的去除BOD能力,在條件較好時(shí)可達(dá)98%,即使在低溫時(shí)也可以達(dá)到良好的出水。
3.氧化溝工藝的應(yīng)用
3.1工藝的選擇
筆者對(duì)某市水質(zhì)凈化二廠的丁藝流程進(jìn)行調(diào)查,設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1,設(shè)計(jì)日處理規(guī)模18萬m3,該市水質(zhì)二廠處理部分通過曝氣池和氧化溝工藝比較經(jīng)濟(jì)可行,確定采用了DE型雙溝式氧化溝工藝,該工藝具有較強(qiáng)的脫氮除磷和降解碳源能為,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,便于管理等特點(diǎn),工藝流程如圖1。
3.2主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)厭氧池。氧化溝和厭氧池合建在同一組池內(nèi),設(shè)計(jì)流量為8200.5 m3/h,共用4個(gè)鋼筋{昆凝土矩形池。厭氧池有效水深4.5 m,有效容積8200.5 m3,水力停留時(shí)間為1 h??梢酝ㄟ^堰門控制氧化溝的配水。
(2)氧化溝。氧化溝共4組,可調(diào)堰門共8套,有效容積110005 m3,設(shè)計(jì)流量為8200.5 m3/h,污泥濃度為4500 mg/L,溶解氧為0.4~2.0 mg/L。氧化溝采用了表面曝氣機(jī)60臺(tái),曝氣時(shí)高速運(yùn)行,反硝化階段和低速運(yùn)行確保池內(nèi)水流循環(huán),僅在曝氣時(shí)高速運(yùn)行。每組氧化溝分為兩格,分為溝I和溝Ⅱ,氧化溝內(nèi)反硝化和硝化運(yùn)行程序分為4個(gè)階段。
氧化溝有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū),A2/O是主要運(yùn)行方式,經(jīng)過了粗細(xì)柵格和旋流沉砂池進(jìn)入氧化溝,對(duì)污水中的氮磷進(jìn)行有效的去除。
(3)二沉池。二沉池為4座圓形池體,內(nèi)徑50 m,有效水深4.5 m,水力停留時(shí)間為3.5 h污泥回流比R為99%,表面負(fù)荷為O.90 m3/m2·h,池內(nèi)配有吸泥機(jī)和浮渣泵,周邊有輻射式沉淀池。
4.實(shí)際運(yùn)行中存在問題及改進(jìn)措施
4.1運(yùn)行中存在的問題
對(duì)于某市凈化二廠2014年6月開始調(diào)試運(yùn)行,2015年1月投產(chǎn)運(yùn)行,運(yùn)行過程中實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)情況見表2。運(yùn)行中出現(xiàn)一系列問題:如設(shè)備運(yùn)行單一且不易控制,并且能耗大。缺氧段,溝內(nèi)低速運(yùn)轉(zhuǎn);好氧段,溝內(nèi)均高速運(yùn)轉(zhuǎn)。單速轉(zhuǎn)刷停運(yùn),這種運(yùn)行方式?jīng)]有考慮氧化溝內(nèi)微生物水平,可能使溶解氧水平過高,造成過氧化。在缺氧段有可能溶解氧不足,運(yùn)行一個(gè)周期氧化溝設(shè)備的能耗為2100 kW·h。
4.2氧化溝運(yùn)行模式改進(jìn)
根據(jù)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題,對(duì)氧化溝工藝進(jìn)行了改進(jìn)。為了攪拌和推進(jìn)水流,在氧化溝內(nèi)增設(shè)了水下推進(jìn)器。轉(zhuǎn)刷和推進(jìn)器的運(yùn)行分為A、B、C、D、E五種模式。
在保持好氧環(huán)境下可用B、C、D、E模式,缺氧環(huán)境用A模式。溶解氧控制就存在A與E組合、A與D組合、A與C組合和A與B組合四種方式。運(yùn)行中可根據(jù)活性、進(jìn)水負(fù)荷和氧化溝微生物數(shù)量進(jìn)行選擇。根據(jù)A與C組合模式運(yùn)轉(zhuǎn)情況看,處理后的出水水質(zhì):TP為1.0 mg/L,S≤11 mg/L,氨氮為0.45~0.55 mg/L,COD≤45 mg/L,BOD為3~5 mg/L,出水水質(zhì)好,達(dá)到了二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
另外,為降低設(shè)備使用壽命,氧化溝4個(gè)階段運(yùn)行歷時(shí)調(diào)整為1 h,這樣易于管理和控制,氧化溝4個(gè)組合運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期的能耗,以A和D組合模式曝氣能力最強(qiáng),適用于活性高、微生物數(shù)量很大的情況。
4.3中水回用
中水主要用于如道路噴灑、沖洗污泥膠水機(jī)及沖車,還可以用于周圍市政綠化,其他中水可用于某凈化二廠內(nèi)使用。該凈化二廠計(jì)劃5年內(nèi)完成中水配套管網(wǎng)設(shè)施和生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中水開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化。